浅谈人机界面分析
浅谈人机界面分析
浅谈人机界面分析
关键词：人机界面根据事故统计分析，人的因素是影响现代航空安全的重要因素。全世界约有2 /3以上的飞行事故的直接原因是飞行机组的失误。在我国16年民航飞行事故中，人的因素达64%，如果再考虑到空中交通管制和机务方面原因，这个比率约为80%～90%。因此，人的因素不可替代地成为航空安全的关键因素。
人的因素（Human Factors）,在我国民用航空界也称人为因素。它是按照人的解剖学、生理学和心理学等方面的特性，设计“机”，并使之符合人的高效、健康、安全、舒适的各种要求；优化人—机—环境系统，使三者达到最佳配合，以最小的劳动代价，换取最大的经济效果。现代飞机的自动化程度越来越高，自动控制系统已经达到了相当完善的程度。
同时，现代飞机也是应用人机工程学最充分的产品。人们已经体验到现代飞机驾驶舱内宜人的环境和自动化带来的高效与舒适，以及相当高的安全可靠性。技术的重大改善，使人的因素的重要作用更显得突出。
一、SHEL模型
人处于特定的人机界面，可以用SHEL模型来描述。人为失误容易产生于以人为中心的与硬件、软件、环境以及其他人之间的接点上。这些接点也被称为SHEL模型的四个界面：L—S界面、L—H 界面、L—E界面、L—L界面。其中S（Software）代表软件，H（Hardware）代表硬件，E（Envi ronment）代表环境，L（Liveware）代表人。L—S界面是指人与软件之间的关系，研究合理的操作程序、检查单程序以及应急程序等问题，以便简化作业环节，减少人的劳动负荷和劳动强度。L—H界面是指人与硬件之间的关系研究人与显示器、操纵器之间的相互适应问题，以及使人机界面设计更为适合人的要求。L —E界面指人与其所处的环境的关系，研究特定环境中的噪声、振动、高低温、加速度、生物节律、时差等对人的影响，以及适应过程和反应规律。L—L界面指人与人之间的关系，即工作中人与其相关的人之间的配合协调关系。如在驾驶舱环境中，它是研究机组成员之间、机组与航管人员、签派人员之间的人际关系，个体交流、机组协作与配合，机长的领导艺术的管理心理学和社会心理学。
SHEL模型的核心问题是人。无论机器的自动化程度怎样高，人始终是作业系统中最重要的主导因素，由于人类自身的局限，人也是易变化和不可靠的因素。
二、人机系统的功能
1.信息接受
信息来自飞机、A/P（自动驾驶仪）、ATC（空中交通管制）、以及外界环境等方面。信息接受就是飞行员对以上各信息的监控，它是飞行过程中判断决策乃至操作的基础，判断决策是人机系统的中心环节，人们必须通过准确全面及时地信息接受，才能做出正确的判断和有效的操作。在信息接受方面包括人-机信息链，人-人信息链，和空-地信息链。
（1）人-机信息链（P-C）：人对仪表装置的认读的准确全面和迅速，特别是对警示装置的反应更强调其时效性。对自动驾驶状态，飞机在自动器的协调下从事着复杂的飞行过程，这个过程的进行往往是看不见的，人的主要工作是对飞机状态的监控和管理的信息接受、与正常状态的比较判断，这种新的人机分工虽然最大限度地减轻了人的体力负荷，但在心理上带来了新的问题。如注意力凝滞、慌乱（Confusion）和缺乏处境意识等。一架B747飞机低于安全高度进近，当近地警告报警时，驾驶员非但不予注意，反而要摆脱令人厌烦的声音将它关闭，造成机毁人亡的惨痛教训。因此人们要求一旦GPWS（近地警告装置）报警，应立刻把飞机拉起来直到报警结束。
人机界面不合适的问题也应引起足够的重视。目前的飞机设计必然要考虑人体工程学原理。然而由于种族差异，文化差异，习惯不同，以及地区差异，终会导致人机交界面的不匹配。比如，目前引进的现代化运输机，其高度用英尺为单位，而我国飞行规则要求空中交通管制采用国际单位制，即高度用米为单位：这就要求飞行员必须进行换算，增加了发生飞错高度的可能性；另外，飞行甲板上均用英文标识，重要信息的英语提示，对我国飞行员来说，造成一个陌生的工作环境，在人机信息交换中形成屏障，乌鲁木齐MD-82飞机失事就是一个说明。因此，英语成了现代飞机驾驶的叩门砖。飞机是否考虑我国飞行员的人体尺度和人机工程学标准以及具体要求，在使用中是否方便、舒适，是否容易产生误操作等问题的分析和评价，也是应当引起注意的问题。
（2）人-自动器信息链（A-C）：指机组对A/P的监控。要把它同P-A区别开来，A/P的状态对飞机的影响极大，忽视A-C链的后果是机组在操作中的处理不当，或发生人机对抗。
（3）人-人信息链（C-C）：指机组内的信息交换以达到信息共享、协调配合。机组内的信息交换并不是可有可无的，而是飞行中的必要过程。因为现代飞机的设计已超越单人作业能力，只有机组间充分的交流，彼此合理分工，协调配合，才能发挥机组整体的效能，也才能保证飞机的安全飞行。
（4）空-地信息链（A-G）：空地信息传递主要靠语言、听觉为主，多在起飞和进近阶段发生，而这个阶段是机组最繁忙的，也是人与A/P角色交换的时期。语言本身的多义性和对同一句话的不同理解，微妙的暗示会造成语义上的变化。如“某飞机右转30°”，这句话本身就有双重含义：一是向右转为30°航向：另一含义是在现有航向再向右转30°。
“take-off power”，take-off作名词时可理解为（发动机）起飞功率；take off作动词，也可理解为关车（take off power），这两种理解意义恰好相反。而航空史上最惨痛的事故发生在70年代的荷兰，两架B747飞机相撞造成583人死亡，其原因就是语义理解含糊造成的!
实现空地英语通话，对我国飞行人员和空中交通管制人员提出了更高的要求，也是一个严峻的考验。只有在绝大多数飞行员和空管人员经过培训，实际的英语听说十分流畅，语义理解准确无误时，才能自然过渡到英语通话。否则，会增大飞行员的心理压力以及精神负担，对飞行安全造成威胁。
在信息接受方面的主要危险在于：视错觉影响；仪表认读不清或不全面造成错误判断；非标准用语造成语义理解不同或模糊不清，或设备适用不当，造成语言信息传递障碍；机组沟通不够，简令不明确或不标准，使配合欠佳；丧失处境意识，有时表现为“视而不见”，对信息缺乏敏感等。
（5）人-外界环境链（E-C）：指人对外界环境监控。机组不仅从仪器仪表来接受信息，还要来源于外界环境。对可控飞行撞地（CFIT）事故的研究表明，2/3以上的该类事故是由于缺乏对地形的高
度的意识，也有许多事故是由于对目视操作或仪表操作的混淆所导致的。
2.信息处理
信息处理的中心是判断与决策，其优劣体现在知识与经验是否丰富，信息是否明确、充分、及时等方面。决策能力是机长专业技能的基本构成之一。根据美国麦道公司提供的《1995年商用运输机事故统计图册》，1958—1995年世界商用喷气运输机37年着陆/进近事故中驾驶员错误排在首位，而判断不准在飞行员失误中高居榜首。
值得注意的是影响飞行员判断与决策能力的五种有害态度：无视权威、过分自信、蛮干、急躁、放弃。它们对航空安全构成极大的威胁。如“过分自信”对安全的危害在航空界早有共识，国外的经验是拿到执照后300～500小时的飞行员，最易产生“过分自信”情绪，发生事故最多。
3.操作
操作是判断和决策的结果，也是操作规程的要求。正确的操作是飞机正常运营的保证，而不准确或错误的操作则会带来极其危险的后果。操作错误主要包括二个方面：其一是机组分工与配合；其二操作技能和熟练程度。
（1）操作过程是指机组整体对飞机的作用，它要求机组成员分工明确，配合协调。我国在机组配合方面的主要问题是：分工不规范、不严密，特别是有些应急情况没有明确预案。“耍机长一个人”的情况时有发生。人与人的沟通十分重要，以往即使用自动驾驶仪完成一个飞行动作，往往需要正、副驾驶，有时还有飞行机械员，通力合作，在这个程式化的配合中，沟通是自动的。而今天正、副驾驶中任何一个人都可独立给自动器一个指令，自动驾驶仪不动声色地进行工作，动作是那样地简单和微小，以至对方很难查觉。在不知情的情况下，另一个人可能用另一种方式进行另一个操作，结果又会造成前后操作矛盾。中华航空公司的A300—600飞机在名古屋失事就是一个惨痛的教训，由于人的误操作，激发GO Lever装置飞机开始复飞，机组对A-C状态不明，导致人与自动器“对抗”。
（2）人的操作技能和熟练程度。它主要反映在飞行员的手上功夫。统计结果表明因技能和经验不足而引发误操作的现象较为突出，它往往成为事件链中的一个环节。
三、解决途径
1.严格按章作业，杜绝违章操作
违章违纪所造成的事故已不在少数。我们按基元事件分析法对16年的事故教训分析证明遵章守纪是最重要的因素（如附图所示）。应当强调的是，标准操作程序，综合考虑安全、效益和操作方便，是精心设计和经验累积的结果，有些甚至是血的代价换来的。偏离标准操纵就等于偏离了航空安全的屏障。
2.结合航线运营飞行训练（LOFT）深入开展机组资源管理（CRM）训练其核心是强化机组的协调与配合，充分利用驾驶舱内的各种信息资源和操纵手段，最大限度地发挥机组的整体功能，达到确保安全、有效、经济地飞行的目的。这种训练针对所飞飞机驾驶舱设备的自动化程度，结合航线飞行
实际，采用灵活多样的方式进行。当前CRM已在世界各大航空公司广泛推广，收到了良好的效果。
3.强调机长素质的重要作用
机长素质是人的因素最重要的方面，首先机长是航空公司安全运行的最重要、最关键的前线领导者和组织者，是保证安全最后一道防线的指挥员和把关者；机长的技术水平和工作能力代表了航空公司的安全运行的整体水平；机长素质体现了飞行人员队伍的整体素质，是整个航空公司安全技术的一项标尺；机长是组织机组分工与配合的直接组织者和重要执行者，机长在飞行运作中和CRM训练中扮演着重要的角色；机长的非技术因素对飞行安全也起着举足轻重的作用。加大力度培养和选拔合格的机长，严格资格审查，是提高机长整体素质的良方。
4.疲劳是大敌
疲劳对飞行安全的危害常常是出乎意料和估计不到的，疲劳驾驶危害的严重性在于，它可能使驾驶员变得粗心大意，容易伤感和精力不集中，动作懒惰且不规范；机组成员因疲劳会变得容易激动，感觉迟钝和闷闷不乐，进而损害机组间的合作和协调。长期缺乏睡眠造成的疲劳更为可怕，会使人不知所措和迷失方向，并可能出现视幻觉。疲劳者毫无例外的表现出工作能力的严重下降或完全丧失工作能力。所有这些对飞行安全都构成极大的威胁，增大了人为失误发生的可能性。
5.应加强飞行员对复杂情况处置的训练
随着自动化程度的提高，驾驶员越来越成为管理者、决策人，因而需要掌握更多的知识。据专家估计，传统的以技能训练为主的培训只能覆盖所需能力的25%；增加知识培训是航空发展的一个必然结果。知识课程不但要增加有关新设备、新技术的内容，而且按照国际民航组织的要求还应当增加有关人的因素的内容。例如，有关人的能力极限，如何进行科学的判断与决策，如何控制思想情绪，如何在高度自动化的条件下保持处境意识等内容。对特殊环境的处置成为非常重要的方面，如天气原因在着陆/进近事故原因中仅次于驾驶员失误，其中大雨、雾、黑暗以及风占了大多数，而它们都是阻碍目视判断的重要因素。
特殊环境的处置，要求飞行员具备临危不惧处事不惊的心理素质、丰富的飞行经验、良好的团队配合和过硬的技术素质。
6.正确对待效益与安全的关系
其实效益与安全并不是矛盾的，而是相辅相成的。安全是效益的根本，是航空运营的基本宗旨；信誉是航空公司的灵魂，而安全是航空公司信誉的奠基石；安全运营并不是不运营，也不是减少运营量，而是杜绝各种不安全的因素，提高安全生产率。
人机界面设计(含案例分析)
人机界面设计（含案例分析） 家电（冰箱）Haier/海尔 BCD-231WDBB 场所：冰箱是家用厨房内最为常见的家电产品之一。在公共空间比 如餐厅，酒店也都有配备。 作用：冰箱使食物或其他物品保持冷态，具有储藏，冷冻的功能。 人机界面分析： 把手： ①位置：把手设计符合大众身高结构，一般根据实际冰箱高度设 计，比如此冰箱总高1722mm，三门设计，把手分别在550mm左 右、950mm左右、1300mm左右。 ②形状：此冰箱把手属于隐藏式把手设计，使机器整体统一美观。 把手形状呈长方形凹槽，适用于大多数家庭成员的高度差异。 ③功能：此把手设计即运用手部动作，通过抓、拉来实施对冰 箱门的控制。外观大方，开门方便，不积灰尘，容易清理。 存储空间： ①位置：此冰箱为三门设计，区分两个不同的存储空间，分别 是冷藏室和冷冻室。上门与下门等比例分布，中门5°C--- 18°C全温区变温。 ②形状：三个存储空间均为长方形，中间有长方形隔板分割， 阶梯式分割方式，适用于不同食材的存放。冷冻室采用抽屉设 计，极大拓展了冷冻空间，抽屉装饰有仿金属材质亮银色饰 条，质感强，坚固耐用。 ③功能：冷藏室主要储存新鲜的食物或是烹饪过的食物，海鲜肉类在放入 冷藏室24小时低温排毒后放入冷冻室保存。冷冻室一般保存海鲜肉类等需 要保存较长时间不使用的食物。 显示部分、按钮： ①位置：显示部分、按钮一般在人眼可以看见，手可以触及的范围内。此 冰箱在面板中间高约1650mm的位置。 ②形状：此冰箱显示按钮部分为竖立的长方形，与整体机器相统一，整体 感强。从上到下分为四个区域，用黑色实线区分，分别是温区选择、温度 调节、功能选择和设定。上面三个区域为LED灯的液晶显示，设定按钮呈圆形，触摸式按钮，反应灵敏好操作。
在工业设计中人机界面设计的应用
在工业设计中人机界面设计的应用 在工业设计中人机界面设计的应用 一、界面设计与工业设计之渊源 界面设计和工业设计在基本思想与内容上有很多一致性。 首先，在基本思想方面，工业设计的观点是要把包括对美的追求在内的精神、文化因素融入到物质产品中去，即创造的产品应同时满足人们的物质与文化需求。这与界面设计的基本理论即产品设计要适合人的生理，心理因素，与工业设计的基本观念“创造的产品应同时满足人们的物质与文化需求”，意义基本相同，侧重稍有不同。 其次，关于工业设计与界面设计的不同，有一种说法是：界面设计是以研究与处理“人与物”之间的信息传递为主。而工业设计则以研究与处理“人与物”之间的各种关系。特别是对较复杂的产品，工业设计并不深入研究科学技术的具体细节。界面设计虽然也是既研究“机”，也研究“人”，研究人生理学和心理学等方面的各种因素。但研究“机”，一般是指其中与人发生直接关系的部分，不一定深入追究“机”的原理与构造研究“人”，则仅研究与“机”相关的生理、心理学等方面的各种因素。简言之，工业设计与界面设计同样都是研究人与物之间的关系，研究人与物交接界面上的问题。
二、信息时代工业设计呼唤界面设计 当机械大工业发展起来的时候，如何有效操纵和控制产品或机械的问题导致了人机工程学。二战后，随着体力的简单劳动转向脑力的复杂劳动，人体工学也进一步地扩大到人的思维能力的设计方面。”使设计能够支持、解放、扩展人的脑力劳动“。在信息时代，满足了物质需求的情况下，人们追求自身个性的发展和情感诉求，设计必须要着重对人的情感需求进行考虑。设计因素复杂化导致设计评价标准困难化。个性化的设计作品能否被消费者所认同7新产品开发能不能被市场所接受7在目前，我国大部分企业实力还并不强大，设计开发失利承受力还不很强的情况下，如何系统地、有根据地认识、评价设计，使其符合市场，就需要对设计因素再认识。利用界面分析法，正是使设计因素条理化，避免将人作为“生物人”的片面和走出笼统地说“设计＝科学＋艺术”的简单误区。对许多以微电子机制的产品而言，由于功能的执行不再是传统的可感知方式，而是电子的无形运作，造成了产品外观形式无法解释和表达其内部功能及使用状态。于是在使用者与产品之间便构筑了所谓用户界面（User Interface），籍以实现人机之间的沟通和交流。 随着科技渗透到我们的日常生活中，用户界面的出现日益普遍，其主要形式有：数字产品（信息产品）的使用操作界面，如收音机、PDA、rnp3播放器，电脑软界面以及网页界面等。随着电子技术日益发展，尤其是科技应用带给人类的愉悦和体验，电子数字产品必将更加深入地影响生活的各个方面和层面。将有越来越多的关于界面的问题出现，
组态人机界面与单片机通信案例
组态人机界面与单片机通信案例 很多时候，工业控制或者产品设计方面受到PLC这种功能确定，扩展麻烦，成本昂贵等方面的制约因素，需要独立开发一种特殊功能，但是又需要连接触摸屏通讯，工程师在这个方面往往需要花费很大功夫，现在我要帮大家解决的问题就是单片机与人机界面触摸屏通讯的最简单，最有效的2种方法，其实就是分为2种通讯协议，即工业标准的Modbus RTU协议和工程师自己定义的自由协议。 本实例采用微嵌组态软件，因为公司提供一系列的技术支持和公布单片机源代码，加上公司的人机界面支持自由协议等等先天优势，开发工程方便有效。方案比较： 方案一modbus—rtu协议： 优点：工业标准通讯协议，具有通用性，，传输数据量大 缺点：需要时间去了解协议的格式和以及按照规定编写通讯程序（需要MODBU S-RTU源代码） 方案二自由协议： 优点：数据格式客户自己定义，灵活多变，定制性强，可以模拟任何已知报文的通讯协议 缺点：传输数据量不大，通用性不强，移植不方便 工程师可以根据以上两种通讯协议的优缺点来选择理想的方案；
新建一个工程文件 型号对应的是公司出产产品型号。新增一个通信口，微嵌的人机界面有两个通讯口COM1，COM2，这两个串口既可以做RS232，又可以做RS485，通讯协议对应的是单片机工程师需要用到的协议，其中有modbus RTU协议，自由协议Free Protocol，当然还包括西门子S7-200，台达PLC，欧姆龙，三菱等协议，这里我们选择COM1自由协议Free Protocol，通讯速率57600，数据位8,1位停止位，偶校验：
首先我们随便建一个比较简单实用的画面，用位按钮开关控制单片机的指示灯，采集单片机的模拟数据显示在组态软件的数码管（可以通过电脑串口连接单片机在线模拟实际应用）
人机界面设计案例分析
人机界面设计案例分析 什么是人机界面人机界面是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面，信息交换，功能接触或互相影响，指人和机器的硬接触和软触，此结合面不仅包括点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。人机结合面是人机系统中的中心一环节，主要由安全工程学的分支学科安全人机工程学去研究和提出解决的依据，并过安全工程设备工程学，安全管理工程学以及安全系统工程学去研究具体的解决方法手段措施安全人机学。它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。大量运用在工业与商业上，简单的区分为输入（Input）与输出（Output）两种，输入指的是由人来进行机械或设备的操作，如把手、开关、门、指令（命令）的下达或保养维护等，而输出指的是由机械或设备发出来的通知，如故障、警告、操作说明提示等，好的人机接口会帮助使用者更简单、更正确、更迅速的操作机械，也能使机械发挥最大的效能并延长使用寿命，而市面上所指的人机接口则多界狭义的指在软件人性化的操作接口上。 人机界面的设计原则1、以用户为中心的基本设计原则 在系统的设计过程中，设计人员要抓住用户的特征，发现用户的需求。在系统整个开发过程中要不断征求用户的意见，向用户咨询。系统的设计决策要结合用户的工作和应用环境，必须理解用户对系统的要求。最好的方法就是让真实的用户参与开发，这样开发人员就能正确地了解用户的需求和目标，系统就会更加成功。 2、顺序原则 即按照处理事件顺序、访问查看顺序（如由整体到单项，由大到小，由上层到下层等）与控制工艺流程等设计监控管理和人机对话主界面及其二级界面。 3、功能原则 即按照对象应用环境及场合具体使用功能要求，各种子系统控制类型、不同管理对象的同一界面并行处理要求和多项对话交互的同时性要求等，设计分功能区分多级菜单、分层提
人机交互技术Web界面设计
人机交互技术 Web界面设计学号: 姓名:
一、Web界面设计的基本概况 Web界面设计是人机交互界面设计的一个延伸，是人与计算机交互的演变。 Web界面设计与站点外观直接相关，站点的界面外观是否友好直接关系到是否能吸引人的关注。人性化的设计是Web界面设计的核心，如何根据人的心理、生理特征，运用技术手段，创造简单、友好的界面，是Web界面设计的重点。 用来解释Web的人机界面性质的一个模型，它提出网页是用户和知识之间的界面。对于信息提供者来说包括信息的表达，对于使用者来说则是信息的获取。信息的表达与获取分别受到两者认知结构的制约。 模型涉及到信息的三种类型 1)数据：当一条信息被反复、简单的提供时称为数据，比如机票价格。 2)复杂信息：而用来叙述事件时称为复杂信息，如多媒体信息。 3)过程性信息：在信息有明确目标，并相互作用时称为过程性信息，如在线练习、在线测试等。 模型涉及到信息的两种特性：1)动态性：信息在不断的变化，具有动态性； 2)一致性：信息元素的组织方式具有一致性 (2)Web信息设计模型 是解释Web人机界面性质的另一个模型，是一种研究网页的信息设计模型。 设计模型中要考虑到信息的两个方面： 1)第一是应该呈现或略去什么信息。 2)第二个方面指的是信息该如何被表现。 二、Web界面设计要求及目的 Web应用的成功与否，除了受其所采用的技术和所能够提供的功能的限制还受Web网页的外观的影响。Web网页的外观经常是最先被用户注意到的。用户对网站的第一印象与界面外观是否友好、吸引人密切相关。所以对于设计人员来说，Web界面设计至关重要。Web界面设计的人性化、易用性是Web界面设计的核心。 Web界面设计要素 a)Web界面布局
人机界面设计研究_
第二章文献综述 2.1人机界面概述 2.1.1人机界面定义 人机界面存在于人—物信息交流的过程，甚至可以说，人物信息交流的一切领域都属于人机界面，它的内涵是极其广泛的。它反映着人—物之间的关系。 人机界面（Human-Machine Interface），是人与机器进行交互的操作方式，即用户与机器互相传递信息的媒介，其中包括信息的输入和输出。好的人机界面操作简单、美观易懂，且具有引导功能，使用户感觉愉悦、兴趣浓厚，从而提高使用效率。 自20世纪90年代，人机交互界面作为一个独立、重要的研究领域，日益受到各界人士的广泛关注。 2.1.1.1广义人机界面 广义的人机界面是指，人与机器之间存在一个相互作用的“面”，称为人—机界面，人与机器之间的信息交流和控制活动都发生在这个界面上。机器通过各种显示作用于人，实现与人的信息传递；人通过眼、耳等感觉器官接收来自机器的信息，经过人脑的加工处理，做出反应，从而实现人—机的信息交互。我们可以把人机界面看作是一个交互系统，在分析人机界面系统模型时，建立并分析人的行为模型，从而建立并分析人机界面系统。所以，人机界面的设计直接关系到人机关系的合理性。人机界面的研究主要是：显示与控制。（如图2.1所示）
图2.1 人机系统模型 2.1.1.2狭义人机界面 狭义的人机界面是指计算机系统内的人机界面（Human-Computer Interface，HCI），又指人机接口、用户界面（User Interface）。它是计算机科学的一个分支。人机界面是人与计算机之间信息传递的媒介，是计算机系统向用户提供的综合操作环境。它是计算机科学与认知心理学两大科学相结合的产物，涉及到计算机技术，如人工智能、自然语言处理、多媒体系统等，同时也吸收了语言学、人机工程学、图形艺术、社会学的研究成果。近年来，随着计算机技术和网络技术的迅速发展，人机界面设计和开发已经成为国际计算机界最活跃的研究领域。 计算机系统是由计算机的硬件、软件和人构成的系统，人与硬件和软件结合 构成了人机界面。人机界面设计师的主要作用是协调计算机硬界面与软界面之间的关系。（如图2.2所示）
工业控制的人机界面设计
工业控制的人机界面设计 计算机的出现导致了工业控制的一场革命。在此之前，电子单元仪表只能通过接线变化来构建稍微复杂一点的控制系统，气动单元仪表就更麻烦了，简单的计算就需要相当复杂的搭建，所以串级、前馈、比例、分程、选择性控制（请参见《自动控制的故事》）都成了“先进控制”。另一方面，传统电子单元仪表安装在竖立的仪表板上，一个回路一个鸽子笼。一个操作工照看十几个回路，再多就看不过来了，距离太远。随着工厂规模越来越大，控制系统越来越复杂，传统的仪表板已经不适合需要，几十米长的仪表板需要很多操作工照看不说，没有一个操作工可以对全局有一个清晰的概念。于是，在常规的仪表板上方，开始加装一个标示整个工厂流程的象形显示板，用图形表示简化的工艺流程，在关键设备上有警告灯标示，表明设备的运行概况或对关键参数报警。由于所有人都能看见这块显示板，所有人都了解重要设备的状态。 工业装置的规模越来越大，复杂程度越来越高，系统的集成度也越来越高，强烈要求集中控制，可以对复杂过程的控制变量作统筹安排。在某种程度上，更多的操作工反而碍事，操作工与操作工之间的交流费时，容易出错，越来越长的仪表板越来越难以适应现代控制的需要。计算机的出现不仅在控制算法和数学模型计算的实现上提供了空前的灵活性，而且对工业控制的显示也是一场革命。同一个显示屏可以调用不同的控制回路信息，而且可以根据需要，显示传统上为了节约占地而不在仪表板上显示得非常细节的信息。不再需要传统仪表板上的一个萝卜一个坑也解放了仪表板背后的成排的仪表柜，只要现场仪表（变送器/传感器、阀门、马达控制）的线拉进了控制室，增减回路也不再是大动干戈的事情。事实上，相当一部分工业计算机控制系统是作为集中显示装置使用的，在控制技术上只是PID加串级、前馈纸类的所谓“先进过程控制”，并没有充分利用计算机的数学控制计算的能力。一夜之间，仪表板不需要了，由几个显示屏取而代之。 显示屏可以不止一个。过去显示屏的数量受到成本限制，现在21英寸的LCD显示屏才几百刀，对于工厂的建设和运行成本几乎可以忽略不计，所以成本不再是问题，而是由操作台上显示的有效性决定。显示屏不是越多越好。何常规仪表板一样，操作工的视力所及范围和注意力能够有效集中的范围是有限的。经验表明如果水平方向上多余6个一字排开的显示屏，一个操作工很少能用到边上的两个，一般4个是有效显示屏的极限。更多的显示屏只吸引无关人员拥挤到操作台，增加控制室的拥挤和噪杂。在垂直方向上，上下叠起来的“两层楼”可以在操作工的视界内增加更多的有效显示，但上层不能太高，需要后仰才能看清的显示屏只能作为非常情况显示，不能作为日常显示。如此算来，在一个操作工能够有效地顾及的范围内，也就是4-8台显示屏。这就有了新的问题。本来的仪表板上所有仪表都在那里，操作工可以一览无余掌握整个工艺过程的情况。但有限的显示屏一般只能有选择地显示一部分过程和有关的仪表。 对于一个典型的工厂，显示画面一般分为几类： 1、工艺过程概览 2、工艺过程细节 3、水电气、冷却塔、蒸汽等公用设施情况监视（统称utility and battery limit） 4、仪表、控制系统状态监视
人机界面设计
人机界面设计 1.人机界面是什么？（P5） 人机界面是一类特殊的软件，它帮助实现计算机硬件、软件和人三者之间进行恰当联系和协调一致的工作。简单地说，人机界面是专门处理人机交互活动的软件，它是人与硬件、软件的交叉部分。 2.广义的人机界面：（P5） 在人机系统模型中，人与机之间存在一个相互作用“面”，称为人机界面，人与机之间的信息交流和控制活动都发生在人机界面上。 人机界面的设计直接关系到人际关系的合理性，研究人机界面主要是针对显示和控制两个问题。 3.狭义的人机界面：（P5） 狭义的人机界面是指计算机中的人机界面。人机界面又称人机接口、用户界面、人机交互，是计算机中最年轻的分支科学之一。 4.人与计算机的交互式通过用户界面来实现的。（P5） 5.人机界面学是计算机科学、人类工程学和认知心理学等学科相结合的产物。它还涉及哲学、医学、语言学、社会学等，是名副其实的跨科学、综合性的科学。（P5） 6.人机系统的组合（P16） 完整的人机系统包括人、机、人机之间的界面和人机系统所处的环境。 7.随着计算机技术、网络技术的发展，人机界面将朝那几个方向发展？/试描述人机界面的发展趋势。（P24） ①高科技化——信息技术的革命，带来了计算机业的巨大变革。各类在计算系统中各显其能，使产品的造型设计更加丰富多彩，给设计师提供了更为广阔的造型空间，使其能充分利用先进的计算机技术，设计出优美的造型，大幅度的缩短了产品开发周期和上市时间， 机具 本体 人机界面 感觉 运动器官 显示器 操作器 中枢神 经系统 人子系统 机子系统 环境
为企业赢得市场，也为用户建立起一种良好的实现功能的桥梁。 ②自然化——尽可能使用自然语言，发展图、文、声、光等多种形式，是画面更加生动、逼真甚至超过人的现实生活，这正是虚拟现实所追求的目标。 ③人性化——现代设计的风格已经从功能主义逐步走向了多元化和人性化。一方面要求产品功能齐全、高效，适合人的操作使用，另一发面又要满足人们的审美和认知需要。 8. 描述人机界面和软件界面的概念。 1.狭义上说，软件界面就是指软件中面向操作者而专门设计的用于操作使用及反馈信息的指令部分。优秀的软件界面有简便易用，突出重点，容错高等特点。而广义上讲，软件界面就是某样事物面向外界而展示其特点及功用的组成部分的界面。 2.人机界面：以上2，3小点。 9.人机界面的基本概念(P30) ①交互(会话)是两个或多个相关的，但有时自主的实体间进行一系列信息交换的交互作用过程。强调实体的自主性是为了在行为上保证会话是独立的。 ②人机交互（人机会话）是指人与计算机之间使用某种会话语言，以一定的方式，为完成确定任务而进行的人际之间的信息交换过程。 ③人机交互系统是指实际完成人机交互的系统，可以认为它是由参与交互的各方面组成，如包括任何计算机双方的人机交互系统。广义地讲，交互系统的组成包括参与交互的实体和实体间的交互作用及其环境。 ④人机交互方式是指人机之间交换信息的组织形式或语言方式，又称会话方式、交互技术等。人们通过不同的人机交互方式实际完成人向计算机输入信息及计算机向人输出信息。（问答式会话，菜单技术，命令语言，表单技术，查询语言，自然语言，图形方式及直接操纵等—常用的方式） ⑤交互媒体是指用户和计算机进行人机交互的工具。一般可以分为输入媒体（人向计算机）和输出媒体（计算机向人） ⑥用户友好性是指用户操作系统使用系统时的主观操作的复杂性，如果主观操作复杂性越低，及系统容易被使用，则说明用户友好性越好 ⑦可用性是保证软件产品易学，工作效率高，能给用户带来愉快的体验。 ⑧事件是人机交互活动的时序组织者。 ⑨屏幕是人机交互活动的空间组织者。 ⑩资源是人机交互活动中一种对终端用户透明的、不可见的数据流。 11对象由事件，屏幕，资源所构成。, 10.人机界面的基本特征(P32) ①交互的启动者（计算机启动的交互，用户启动的交互，混合启动的交互） ②交互系统的复杂性是指系统的规模和组织的复杂程度。 ③交互系统的能力是指交互形同对每一用户命令所能完成的工作量。 ④交互系统的信息提交量（反馈：提示信息，帮助信息，出错信息，运行结果信息等） ⑤交互系统的透明性（支持用户开发已执行的系统模型，可以预测系统的行为，可以由用户选择修改交互结构和交互方式）
盘点全球HMI(人机界面)十大品牌
盘点全球HMI（人机界面）十大品牌 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. HMI是Human Machine Interface 的缩写，“人机接口”，也叫人机界面。人机界面（又称用户界面或使用者界面）是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。 一、专业做HMI的品牌： 1、Proface（普洛菲斯） 普洛菲斯国际贸易(上海)有限公司作为日本迪吉多电子股份有限公司(DigitalElectronicsCorporation)投资的公司，以其创新的科技理念和领先的技术意识为全球客户提供可编程人机界面、工业平板式计算机、图形逻辑控制和工业信息终端等产品，帮助广大用户提高整体生产、经营效率。Pro-face这一品牌也在全球范围占主导地位，成为全球HMI行业领袖，在亚洲、美洲、欧洲都占有极高的市场占有率。自2001年在中国成立公司进入中国市场以来，取得了骄人的业绩，赢得了国内工控领域的良好口碑，现已成为业内主导品牌之一。 2、HITECH(海泰克) HITECH是台湾的一个品牌，在中国大陆称为海泰克。它是台湾泉毅电子股份有限公司的品牌，公司成立于1981年，初期制造用于笔上的电子表。为了将泉毅转型为以技术导向为主的公司，于1984年开始研发制造LCD模组。在当时，泉毅为台湾第一家成功开发LCD 模组的厂商。1990年泉毅成立一个新的R&D部门来积极投入应用于工业自动化领域的人
《人机交互技术》实验十典型软件人机界面设计评价
重庆邮电大学移通学院 学生实验报告 实验名称：典型软件人机界面设计评价 专业班级: 数字媒体技术02141401 姓名: 罗钧______________ 学号: ___________ xxx ________ 实验日期:___________ 2017、6、6 _________
实验十：典型软件人机界面设计评价 (1)了解人机交互的质量与要求与评测方法； (2)熟悉本书10、5节“软件人机界面的评价” 介绍的评价指标与评价方 法,并应用此方法对著名软件产品进行测试评价，提高自己对人机交互界面设计水 平的鉴赏能力。 二、工具/准备工作 需要准备一台带有浏览器，能够访问因特网的计算机。 三、实验内容与步骤 软件名称光影魔术手软件大小19、3 MB 软件版本4、4、1 软件授权永久免费 使用平台XP / Vista / Win7 / Win8 评测时间2017-6-6 序 号内容 评价 1很不满意2不满意3中立4满意5非常满意 1 屏幕上字符的可读性V 2 屏幕布局V 3 各帧屏幕次序V 4 色彩搭配 5 r V 6 颜色搭配就是否考虑色盲使用 1 整个系统术语使用V 2 r V 3 使用的术语就是否熟悉V 4 术语与任务就是否相关V 5 缩略词用法V 6 屏幕上的信息V 7 屏幕上说明性的描述或标题V 8 重要信息就是否突出V 9 信息组织的逻辑性V 10 屏幕不冋类型信息的区分V 11 用户输入信息的位置与格式V 1 始终由用户帮助告知在做什么V 2 出错信息的有用度V 3 纠正用户的错误V 实验目的
240，: 196 四、实验总结 这次实验课结合了之前所学的理论基础，实际下载了光影魔术手这款软件，虽然很多年没用这款软件了，可就是其功能变化并不大，仅仅就是界面做了更新，作为一款入门的后期处理软件，其功能上远不如美图秀秀等简单易用，而与专业修图软件Lightroom或者ACR相比很多 术语不准确且不全面，所以其定位比较尴尬。 在课程探究过程当中，不仅提高了我们对知识的检索能力，还提高了我们的概括梳理能力并且深入思考了一些问题，受益匪浅。 五、实验评价（教师）
显控人机界面在PLC工控系统中的应用_人机界面_工业自动化控制_36
显控人机界面在PLC工控系统中的应用_人机界面_工业自 动化控制_36 显控人机界面在PLC工控系统中的应用_人机界面_工业自 动化控制 言 1、前 可编程序控制器Programmable Logic Controller在工厂自动化中占有举足轻重的地位。技术的不断发展极大地促进了基于PLC为核心的控制系统在控制功能、控制水平等方面的提高。同时对其控制方式、运行水平的要求也越来越高，因此交互式操作界面、报警记录和打印等要求也成为整个控制系统中重要的内容。对于那些工艺过程较复杂，控制参数较多的工控系统来说，尤其显得重要。新一代工业人机界面的出现，对于在构建PLC工控系统时实现上述功能，提供了一种简便可行的途径。 2、工业人机界面的特点和功能 工业人机界面Human Machine Interface，简称HMI，又称触摸屏监控器，是 一种智能化操作控制显示装置。工业人机界面以特殊设计的计算机系统32位RISC CPU芯片为核心，在STN、TFT液晶显示屏或EL电发光显示器上罩盖有透明的电阻网络式触摸屏。触动屏幕时，电阻网络上的电阻和电压发生变化并由软件计算出触摸位置。 NMI的主要功能有:数据的输入与显示;系统或设备的操作状态方面的实时信息 显示;在HMI上设置触摸控件可把HMI作为操作面板进行控制操作;报警处理及打印;此外，新一代工业人机界面还具有简单的编程、对输入的数据进行处理、数据登录及配方等智能化控制功能。 3、HMI在PLC工控系统上的应用
下面以国内某大型浮法玻璃生产线冷端切割区主控系统为例，介绍HMI在PLC 工控系统上的应用。 3.1 系统概述 切割区为浮法玻璃生产线中一个重要工段，其中包括测量发讯、纵切、横切、掰断加速、掰边、纵掰纵分、输送辊道等众多生产控制设备。系统硬件上主要由主控制器PLC，现场设备控制装置，包括伺服控制器、变频器、模拟量信号及脉冲信号处理器等和HMI构成。作为整个控制系统的核心，切割区主控系统在正常生产时根据生产工艺要求协调各个单机控制子系统的工作，制定切割计划，实现整个生产过程全自动化。整个系统的核心控制部分由日本三菱FX-200系列PLC完成，此部分内容本文略，而系统的监控和交互式操作界面等任务将由HMI承担。主要有以下内容:系统参数的设定;动态画面的显示;故障报警与诊断。其中HMI选用深圳显控公司的SA-5.7型人机界面。 3.2 HMI与PLC之间的通讯 当HMI用于PLC控制系统时，HMI与PLC之间通过串口以Direct Link(直接连接)方式进行通讯。在该方式下，HMI根据要求直接读入PLC的数据或把数据写入PLC相应的地址中。由于内装通讯协议，因此无须编制通讯程序，只要指定所用PLC类型即通讯协议，运行时便可实现通讯。因此大大减少了PLC用户程序的负担。在系统设计时，直接指定控制部件与其对应PLC的输入输出(I/O)、寄存器(R)、中间寄存器(M)的地址，运行时HMI就能自动和PLC进行数据交换。直接读取或改写PLC相应地址的内容，并据此改变画面上显示内容。同时通过对HMI的触摸操作，可向PLC相应的地址输入数据。 3.3 HMI监控主面 整个HMI监控系统采用树型结构，由监控主画面及相应功能子画面组成。在监控主画面下端设有控制功能键，按动功能键可以依次进入相应子画面，执行所需的
人机界面设计原则复习过程
1.以用户为中心的基本设计原则 在系统的设计过程中，设计人员要抓住用户的特征，发现用户的需求。在系统整个开发过程中要不断征求用户的意见，向用户咨询。系统的设计决策要结合用户的工作和应用环境，必须理解用户对系统的要求。最好的方法就是让真实的用户参与开发，这样开发人员就能正确地了解用户的需求和目标，系统就会更加成功。 2．顺序原则 即按照处理事件顺序、访问查看顺序（如由整体到单项，由大到小，由上层到下层等）与控制工艺流程等设计监控管理和人机对话主界面及其二级界面。3．功能原则 即按照对象应用环境及场合具体使用功能要求，各种子系统控制类型、不同管理对象的同一界面并行处理要求和多项对话交互的同时性要求等，设计分功能区分多级菜单、分层提示信息和多项对话栏并举的窗口等的人机交互界面，从而使用户易于分辨和掌握交互界面的使用规律和特点，提高其友好性和易操作性。4．一致性原则 包括色彩的一致，操作区域一致，文字的一致。即一方面界面颜色、形状、字体与国家、国际或行业通用标准相一致。另一方面界面颜色、形状、字体自成一体，不同设备及其相同设计状态的颜色应保持一致。界面细节美工设计的一致性使运行人员看界面时感到舒适，从而不分散他的注意力。对于新运行人员，或紧急情况下处理问题的运行人员来说，一致性还能减少他们的操作失误。5．频率原则 即按照管理对象的对话交互频率高低设计人机界面的层次顺序和对话窗口 莱单的显示位置等，提高监控和访问对话频率。 6．重要性原则 即按照管理对象在控制系统中的重要性和全局性水平，设计人机界面的主次菜单和对话窗口的位置和突显性，从而有助于管理人员把握好控制系统的主次，实施好控制决策的顺序，实现最优调度和管理。 7．面向对象原则
浅谈人机界面设计~
南京林业大学人机界面设计与应用论文 题目：浅谈人机界面设计 学院：家具与工业设计学院 专业：工业设计 学号：091403124 学生姓名：张旭 指导教师：张荣强 2012年3月8日
目录 1.引言----------------------------------------------------------------1 2.人机界面设计概述----------------------------------------------------1 2.1.人机界面的定义----------------------------------------------------1 2.2.人机界面设计------------------------------------------------------2 2.2.1.人机界面设计的定义----------------------------------------------2 2.2.2.人机界面设计的思想----------------------------------------------2 3.人机交互概述--------------------------------------------------------2 3.1.人机交互的定义----------------------------------------------------2 3.2.人机界面与人机交互的关系------------------------------------------2 4.人机界面的风格------------------------------------------------------3 5.人机界面的设计原则--------------------------------------------------3 6.人机界面的设计过程--------------------------------------------------4 7.对人机界面设计的评价------------------------------------------------4 8.人机界面的发展------------------------------------------------------5 8.1.过去和现在的人机界面----------------------------------------------5 8.2.未来人机界面的猜想------------------------------------------------6 9.结论----------------------------------------------------------------6
触摸屏和工业屏优劣对比
浅析触摸屏和工业屏的优劣 各大喷码机品牌的操作系统主要有两种输入方式：一是触摸屏输入，二是工业屏键盘输入，那么触摸屏和键盘两种模式的孰优孰劣呢。 一、工业屏键盘输入 键盘输入系统分为两个部件。他们分别是输入薄膜键盘和显示屏。键盘是由各种薄膜按键组成，分别标识了数字和英文字母、确认键和方向键等等。喷码机厂家设计键盘的时候基本上是大同小异。基本功能和排列顺序是和电脑输入键盘差不多。只是喷码机的快捷键没有电脑键盘那么多，一般只F1-F4这四个快捷键。显示屏是键盘输入的另外一个重要组成部分。显示屏一般和显示驱动电路集成在一起，在加上一个电压调节装置逆变器就构成了显示屏的所有元器件。工业用的键盘输入一般都选用防尘防水的设计。键盘本身是整片的PE膜，按键直接是没有缝隙的，因此它能够防尘防水。在按键的使用寿命上，好的产品可以达到单键10万次的使用寿命。可见，工业屏是经久耐用的，而且是防尘又防水，所以它被绝大多数的喷码机厂家所采用。 二、触摸屏输入 在九十年代触摸屏技术开始成熟，最早在工业领域尝试推广使用喷码机触摸屏技术的是日立公司。日立的其中一个事业部是触摸屏的生产商，为了推广触摸屏技术，日立公司就把当时的主打产品10.8寸屏安装在日立的另外一个事业部。这个事业部是生产日立喷码机的，当时的喷码机系列是KX系列，这样一来世界上首台触摸屏输入的喷码机问世了！由于当时触摸屏由于没有普遍使用，价格也很贵，所以用的不多。尽管如此，由于触摸屏技术不用再使用键盘输入，给很多消费者留下很潮很酷的感觉。当时的日立喷码机确实因此火了一把。 触摸屏的优势在于不用使用键盘，看上去也很美观，但是在工业生产环境下，触摸屏似乎不很给力，可能是因为它的防尘防水能力没有键盘输入强。并且触摸屏需要时刻注意防刮蹭，对比下来，还是觉得触摸屏没有薄膜键盘耐用。 D-007高精密型喷码机、MP-258高解析喷码机都是采用工业屏设计，防水防尘，经久耐用。
工业触摸屏使用的十个小技巧
工业触摸屏使用的十个小技巧 工业触膜屏是现在工业行业中使用得比较广泛的显示屏，那么我们如何延长工业触膜屏的使用寿命呢，下面工业触膜屏小编分享几点使用小技巧。 一.用大按钮作为简单的点击界面 拖曳、双击、滚动条、下拉菜单、各种窗口或是其它因素都会使一些不熟练的使用者感到糊涂，也会减小使用者对产品的亲和度，降低其使用效率。 二.全屏运行你的应用程序 移去文件名栏和菜单栏，因此你以享受整个屏幕运行的好处。 三.采用明亮的背景颜色（不要用黑色） 明亮的背景颜色可以隐藏手指印，减小刺眼眩目的光线对视觉所造成的影响。其他的背景颜色会使我们的眼睛一直盯着屏幕图像而不会是屏幕反射，即使在没有图标和菜单选项的区域，也是如此。 四.使用户一触摸屏幕就会得到回馈响应 即时的回馈对于使用户确认触摸已被接受是很重要的。回应可以是视觉的，比如和标准视窗按钮类似的立体按钮效果. 或者也可以以声音作为回应，即任何时候用户触摸屏幕, 都会听到“咔哒"声或其它声音。请确信显示器会立即清除上一屏，以及在下一个屏幕出现之前，屏幕显示沙漏图标（或是其它类似的图标）。 五.将鼠标的光标移去，使用户能注意整个屏幕而不是那个箭头 屏幕上的鼠标箭头会使用户想到，我怎么才能利用这个箭头来做我想做的事情？将箭头移去，用户的思考和行为就由间接变为直接。这样触摸屏的真正力量就显现出来了。
六.当你设计一个自助查询一体机时，请一定考虑下列因素： 你使用排气扇吗？将风扇放在顶上，就在靠近监视器出口的地方。将走路时引起的灰尘减到最少，并及清除地面上的灰尘，防止空气进入显视器周围。将扬声器对准你用户的耳朵. 请使用Elo查询一体机触摸显示器。不然，你就得允许监视器外观尺寸的多样性，因为他们变得很快。显示器必须安装安全稳固的底座，这样的话，触摸起来比较牢固。最后，选择一种能够隐藏手指印抛光剂，不要用光亮的不锈钢，铬合金和光亮的黑色漆。 七.让你的应用程序变得有趣而快速 如果系统速度很慢，用户肯定会走开。对他们的触摸给予快速的回应，你可以以此来锁定他们的注意力。高速的系统同样也会减少蓄意破坏行为的发生。图片模式需要过多的颜色和高分辨率，而这些东西只会减慢系统的速度。使用更多的颜色要比使用高分辨率有效得多。 八.通过应用程序与用户进行数字化的对话（通过声卡） 由于人脑能同时接受声音和图象，因此能提供声音和触摸回应的用户界面就显得近乎神奇。比较好的自助服务机应用程序将这一知识运用到了极致。 九.使你的应用具有诱人的包装 动画制作和大字体有助于使自助服务机变得更有吸引力。那么，自助服务机的外观设计也应该吸引人，并且结实牢固。 十.让应用变得直观，简单，尽可能地引导使用者 让特定的人使用你的触摸屏，以此作为测试。使用者如果由于不理解而暂停了，即使是一会儿，你也应该搞清楚什么地方需要改进。 以上就是工业触膜屏使用的十大小技巧，以延长工业触膜屏的使用寿命。
进行人机界面设计的研究
进行人机界面设计的研究 1.界面风格的设计控制台人机界面选用非标准Windows风格，以实现用户个性化的要求。但考虑到大多数用户对于标准Windows系统较熟悉，在界面设计中尽量兼容标准Windows界面的特征。界面使用的功能按钮选用MFC类库提供的CBmpButton类动态创建自定义位图图标的按钮。因为位图按钮可在操作中实现高亮度、突起、凹陷等效果，使界面表现形式更灵活，同时可以方便用户对控件的识别。但是，界面里使用的对话框、编辑框、组合框等都选用Windows标准控件，对话框中的按钮也使用标准按钮。控件的大小和间距尽量符合Windows界面推荐值的要求。 界面默认窗体的颜色是亮灰色。因为灰色调在不同的光照条件下容易被识别，且避免了色盲用户在使用窗体时带来的不便。为了区分输入和输出，供用户输入的区域使用白色作为底色，能使用户容易看到这是窗体的活动区域；显示区域设为灰色（或窗体颜色），目的是告诉用户那是不可编辑区域。窗体中所有的控件依据Windows界面设计标准采用左对齐的排列方式。对于不同位置上多组控件，各组也是左对齐排列的。 人机界面的布局设计根据人体工程学的要求应该实现简洁、平衡和风格一致。典型的工控界面分为3部分：标题菜单部分、图形显示区以及按钮部分，如图1所示。该界面界面美观，在屏幕上的对象左右达到平衡、不堆挤在某一处，无杂乱无章的感觉。数据的过分拥挤会产生视觉疲劳和接收错误。界面的平衡原则推荐显示屏幕总体性覆盖度不超过40％，而分组中屏幕覆盖度不超过20％。控制台人机界面中包含着大量的图形显示信息，因此将图形显示区布置在屏幕长宽各占屏幕70％左右的范围内，以保证显示信息的清晰和全面。控制按钮组布置在显示区的右侧，一方面是考虑到绝大多数操作者是右手操作用户，按钮区布置在最右侧更加方便；另一方面是根据界面布局的主次原则，把用户注意力最集中的左上区域留给图形显示区。 根据一致性原则，保证屏幕上所有对象，如窗口、按钮、莱单等风格的一致。各级按钮的大小、凹凸效果和标注字体、字号都保持一致，按钮的颜色和界面底色保持一致。 选择界面的概念取决于多个界面。可将界面设计为循环或FIFO缓冲器。
基于RSView SE和VB技术的人机界面开发
基于RSView SE和VB技术的人机界面开发 收藏| 分类: | 查看: 141 | 评论(0) 北京起重运输设计研究院随着现代工业自动化程度的不断提高，现场的各类数据和指令必须实时显示并及时处理，因此组态软件在工业生产中被越来越广泛地使用。组态软件必须具备稳定可靠的性能，在运行、维护状态下实现可视化监控和报警，数据信息的采集、保存和管理，以及报表的打印功能。通过为首钢京唐滚筒取料机设计人机界面，本文提出了一种实现组态软件监控、通信及信息管理要求的实用方法。 1 系统简介 该人机界面通过图形文字显示可以让使用者浏览生产的过程数据，并根据不同的数据信号，通过界面颜色和显示内容的变化，动态监视生产过程中设备的运行状态，并提供交互式的人机界面，以实现可视化控制和管理功能。界面报警管理系统将各传感器的状态实时呈现，可以为维护人员提供较为明确的维修指导和历史记录。 本系统的设备控制是基于ControlLogix L61型PLC完成的，PLC通过ControlNET网络与触摸屏和变频器进行通信。工控机与PLC通过Ethernet网络进行通信，和电力仪表之间采用RS485进行通信，示意图见图1。 图1 系统示意图 滚筒取料机所有机械设备的检测信号都通过开关量、模拟量和总线通信方式反馈到PLC中，通过可视化的人机界面，操作和维护人员可以选择工作模式，对行走、料耙、滚筒、带式输送机、电缆卷筒等主要机构进行监控，根据报警信息有针对性地处理故障，通过串口实现对供电系统的遥测，从数据库中选择不同时段生成工作日志和报警报表。 2 功能实现 在工程中需要使用RSView SE和RSView ME开发2套人机界面，分别安装在工控机和触摸屏上。二者功能基本一致，其中工控机用界面功能比触摸屏界面略多，本文以RSView SE开发的工控机界面为例，介绍人机界面的开发构思和方法。
面向用户的人机界面设计
微电子技术、光学技术、生物技术以及新材料、新能源技术，包括新的工艺技术的发展将人类带入到了一个全新的、以信息化为标志的体验经济时代。人们对于产品的需求已经不再是物质层面上的使用要求，而是关注非物质层面上的心理需求。作为产品和用户之间的连接纽带——界面，在这个“非物质社会”下被提出了新的要求，即，产品的人机界面设计要面向用户，成为用户和产品之间的沟通、交流的媒介。 所谓界面也称人机界面，指的是人与机之间的一个相互作用、相互影响的媒介平台，人通过它以视觉和听觉、触觉等感官接受来自机器的信息，经过人脑的识别、加工、决策，然后作出反应，实现人一机的信息传递。界面设计是对两种不同物体之间交流手段、交流过程的整体设计，是系统的优化人机互动关系的过程。它以尽量简化人的操作、提高人机交流的效率为目的，所以也被称之为UI（User Interface Design），从字面上看是用户与界面两个组成部分，但实际上它还包括了用户与界面之间的交互关系。 界面可分为硬界面和软界面。从设计角度来看，界面设计也可以看作是工业设计和视觉传达设计之间的交叉学科。硬界面也叫“实体用户界面”（Solid User Interface，简称SUI）,属于硬件设计，即产品的界面与用户的身体直接接触部分的设计。硬界面其实就是传统的工业设计，产品的外观提供的即是一种界面，其所欲达到的目的即是与使用者沟通，从外观整体设计到操作按键的配置均是为了达成使用者目标（或设计者的目标）所建立的界面。而软界面又称为“图形用户界面”（Graphic User Interface，简称GUI），属于软件设计，目的主要是为了方便用户理解和应用。 人机界面的设计直接关系到人机关系的和谐，和人在工作中的主体地位，以及整个产品系统的可使用性和效率。现在，界面设计在产品设计中的运用和重视已经大大地提升了它的功能地位和作用。首先，它具有典型的人机互动性，即用户和设计密切关联，用户的反馈是设计的重要组成部分。其次，它与技术紧密相连，并随着新技术的出现不断完善。另外，其手段的多样性是信息多样化具体应用的体现。从今天科技发展，数字技术的广泛而深远的影响，以及对人性的关注方面来看，它也许比硬件和工作环境更为重要。 界面设计和优化就是要创造一种人性化的人-机对话方式。因此界面设计必须掌握的知识，包含使用者、使用者欲实现的任务、使用环境及技术与逻辑上的可行性。那么，“用户研究” 或“用户体验”就是为了帮助设计能够更好的了解使用者在心理及生理上的能力，对任务特性有充分的理解，包含频率、时间考虑、是否协同他人、需要何种知识或技术等细节，并根据情境找寻使用者的真实需求-人与产品的互动会因情境而产生不同的状态或变化，藉由现实可行的互动技术将概念化的设计落实。也是得到用户需求和反馈的途径，同时检验人机界面设计和人与产品交流互动是否合理的重要标准。 “用户研究”包含两个方面：一是可用性工程学（usability Engineering），研究如何提高产品的可用性，使得系统的设计更容易被人使用、学习和记忆；二是通过可用性工程学的研究，发掘用户的潜在需求，为技术创新提供另外一条思路和方法（consumer insight）。 “用户研究”是一种有别与单纯的“市场研究”性质的考察方法。在研究前期可以对应到iNPD程序中的“模糊前期”。它注重的是对现象的收集与洞察，并给予定性分析，形成多个粗略的设计概念；当要进一步完善概念，并进入“新产品开发项目确定”阶段时，才需要一定的市场数据的支持，因为这个时候的决定关系到新产品的市场大小估算，这个对于企业来说非常总要。 在我国工业设计的发展中，先前界面设计工作一直没有被重视起来。做界面设计的人也被贬义的称为“美工”。其实无论是还是工业产品中的外观造型设计还是计算机系统或软件中的界面设计都是一样的，都是产品的重要买点。高科技产品将我们带入到了一个美好的物质世界，与此同时，人们对现代产品中非物质化属性的要求也越来越高。同时也使设计师在产品开发与设计中面临着新的挑战和机遇。和传统意义上的产品设计不同，产品的功能、结构、人因、形态、色彩、环境等设计要素和采用的技术、方法和功能的实现手段等已经不再是我们关注的全部，除此之外还必须关注产品与使用者的交互。这里包括产品造型带给人们的感受，产品结构提供给人们的方便，交互界面的信息通畅等等。 界面设计不是单纯的美术绘画，他需要定位使用者、使用环境、使用方式并且为最终用户而设计，是纯粹的科学性的艺术设计。检验一个界面的标准即不是某个项目开发组领导的意见也不是项目成员投票的结果，而是最终用户的感受。所以界面设计要和用户研究紧密结合，是一个不断为最终用户设计满意视觉效果的过程。在未来的产品设计中，“用户研究”或者“用户体验”是必须给予高度重视并且非常重要的设计要素，面向用户的人机界面设计在产品设计中所占据的比重会越来越多，它会带给人们更多的惊喜和愉悦，当产品的功能完全满足了人们使用要求后会，人们会更加偏向于产品带给使用者的精神感受，也就是用户的情感交互与体验。一个友好美观的界面会给人带来舒适的视觉享受，拉近人与产品或机器的距离，同时也能为商家创造卖点，为企业增加产品附加值。 参考文献 [1] 李世国 著 《体验与挑战——产品交互设计》，[M] 江苏美术出版社2008.1 [2]（美）特里.A.布里顿 戴安娜.拉萨利《体验——从平凡到卓越的产品策略》，[M] 中信出版社 2003.9 [3]（美）Jonathan Craig M.Vogal 著，《创造突破性产品》，[M] 机械工业出版社，2003.10 [4] 罗仕鉴 朱上上 孙守迁著《人机界面设计》，[M] 机械工业出版社 2002.9 [5]（美）施耐德曼 普莱萨特著 张国印 汪滨琦等译，[M] 电子工业出版社2011.3 面向用户的人机界面设计 龙舟君 湖北师范学院美术学院 湖北黄石 435002 摘 要：以高科技和计算机技术为代表的信息时代给人们带来了全新的新生活方式，也给我们的生活带来了全新的体验，同时造就了全新的产品形态。产品设计的人机界面设计越来越被重视，并成为人和产品之间的沟通纽带。本文阐述了人机界面设计的原则、特征、方法等，以揭示人机界面设计应该更加重视人的因素，要面向用户，了解用户的需求。 关键词：用户研究 体验 界面设计 人机互动 非物质 此论文是用于湖北师范学院研究生科研启动基金项目《生活型态设计在产品设计中的运用研究》的结题。 /61