利用VRML进行简单人机交互系统的创建

（一）实验目的

1．通过建立一个简单的基于IE和VRML 浏览插件CORTVRML 的人机交互系统，使同学了解基于INTERNET的简单人机交互系统的基本特征和基本构建方法。

2．了解和掌握VRML 插件CORTVRML 的使用方法

3．掌握基本的网络虚拟现实标记语言VRML的使用方法。

4．掌握在网络环境下的人机交互的实现技术。

（二）实验硬件软件环境

普通PC机

Windows XP操作系统

IE 浏览器

（三）实验开发工具简介

1．虚拟现实建模语言VRML

VRML(Virtual Reality Modeling Language)是一种建模语言，也就是说，它是用来描述三维物体及其行为的，可以构建虚拟境界（Virtural

World)。VRML的基本目标是建立因特网上的交互式三维多媒体，基本特征包括分布式、三维、交互性、多媒体集成、境界逼真性等。

（1）VRML 基本工作原理

用文本信息描述三维场景, 在Internet网上传输,在本地机上由VRML

的浏览器解释生成三维场景,解释生成的标准规范即是VRML规范。

VRML执行模式如下图所示。由图可以看出VRML的交互与动画都是由事件驱动的。VRML场景可以接受两种事件驱动：从路由语句传过来的入事件及由外部程序接口写入的直接事件。

（2）VRML的基本特性

①平台无关性；②网络传输高速性；③实时性；④可扩充性

（3）VRML的建模

VRML为虚拟环境的建立提供了规范,综合了现有三维软件景象描述语言的优点。它有基本元素、顶点、线和面的定义,坐标变换有缩放、旋转和平移,并有优化的数据结构。VRML浏览器的主要功能是读入VRML代码文件,并把它解释成图形映像。

VRML语言具有的基本物体有:球体、锥体、柱体、立方体和文本等,这些基本物体为创建景像提供了方便。VRML的语法虽然并不复杂,但比较烦琐,如果需要设计房间内的装饰不仅需要设置各种器材的材质,还需要设置相应的位置,因

此其代码量是相当可观的,因而目前有许多创建VRML文件模型的软件,可以把其它三维格式的文件转换成VRML文件,如3DSMAX、RAW 等。但是若采用上述软件完成的三维模型都是手工在各个视图中绘制出来的,费时费力,而且不够

真实准确,对于那些需要采用大量数据来准确描述构造物时,或者被描述的这些

物体非常不规则,则很难用手工精确创制。

（4）VRML开发设计开发工具Vrml Pad

VRML的发展历史不长，但由于其强大的功能和诱人的应用前景，许多支持VRML的专业编辑系统不断涌现，如常见的Internet 3D Space Builder、Cosmo World、VrmlPad、3dsmax等。这些编辑系统功能专一且强大，更可贵的是使用方便、简单。下面介绍的是一款由ParallelGraphics公司出品的VRML专业程序编辑系统VrmlPad，版本为2.1版。

VrmlPad具有以下主要功能特点：

(a)可编辑本地或网络上的远程文件，可压缩存储；

(b)支持高级查找、使用书签、分色显示、自动侦错等编辑功能；

(c)支持多步取消和重复操作；

(d)采用树形结构显示场景构造；

(e)支持在浏览器中对场景预览；

(f)有功能强大的软件发布向导；

(g)VrmlPad环境中可以处理和执行其他语言编写的外部应用程序；

(h)提供文件列表功能，方便用户管理系统目录。

VrmlPad 2.1版专用编辑器可以从网上下载或从FTP服务器上下载获得。把VrmlPad专用编辑器软件复制到C盘根目录的某个目录下，双击(vpad2.1)图标，出现如图1：5所示的对话框。在对话框中选(Setup)按钮，然后单击(OK)按钮，便会自动完成VrmlPad 2.1版编辑器安装。

双击(VrmlPad)图标，可以启动VrmlPad专用编辑器。启动后的VrmlPad编辑器主界面如下图所示。

VrmlPad编辑器工作环境由标题栏、菜单栏、常用工具栏、功能窗口和编辑窗口等组成。标题栏位于整个VrmlPad编辑器主界面的顶端。菜单栏位于VrmlPad 编辑器标题栏下方，包括文件、编辑、视图、工具和帮助菜单。常用工具栏位于VrmlPad编辑器菜单栏的下方，主要包括文件的打开、存盘、剪切、粘贴、运行等常用快捷工具。

功能窗口位于VrmlPad编辑器的左部，包括FileList(文件列表)、Resources(资源)、SceneTree(场景树)。文件列表显示所有目录文件；场景树显示VRML源文件中的节点树；资源显示编辑代码的.class文件。

编辑窗口位于VrmIPad编辑器的右部的空白处，是编写VRML源程序的场所。每当创建一个新的VRML源文件时，在编辑窗口的第一行自动显示#VRML V2.0 utf8，然后在此基础上可以编写VRML源程序。

VrmlPad编辑器具有自动检错功能，在编写VRML源程序的过程中，如果出现编写错误或语法错误等，系统会自动进行检查，将出现错误的地方用红色点下划线加以标注。

使用者可以根据自己的需要重新设置VrmlPad编辑器的各种功能。依次选择“Tools(工具)”→“Options(设置)”，显示选项设置界面，如下图所示。

选项设置界面包含General、Editor、Format、Node Folds、Tree、FileList、Shortcut Keys和Preview 8个选项卡，用以对编辑器进行设置。

(1)在General选项卡中，可对系统、保存选项、下载选项、VRML扩展进行设置。

(2)在Editor、Format选项卡中，可对编辑器和文本显示进行设置，包括字体、大小、前景、背景、颜色等设置。

(3)在Node Folds选项卡中，可以对不敏感节点进行设置。

(4)在Tree选项卡中，可对SceneTree(场景树)、ResourceView(资源显示)进行设置。

(5)在File List选项卡中，可对文件进行有关设置，包括常规、鼠标选择、是否在新窗口中打开文件夹和起始目录等设置。

(6)在Shortcut Keys选项卡中，可对快捷键进行管理，修改原始定义的快捷键及定义新的快捷键等。若想恢复对系统快捷键的默认值，单击“Reset All”按钮。

(7)在Preview选项卡中，一个区用来设置当从外部浏览器打开文件进行预览时浏览器的尺寸，另一个区用来设置当前打开文件夹时浏览器的尺寸。

VrmlPad编辑器支持在浏览器中预览，采用树型结构显示场景，具有高级查找、分色显示、自动侦错、取消操作、重复操作和使用书签等功能。VrmlPad编辑器可以编辑本地和远程文件，可以处理和执行其他语言编写的外部应用程序，有强大的网络发布向导功能，并提供文件列表功能，便于用户编程和文件的目录管理。

2．C ORTVRML VRML 浏览器

该浏览器是ParallelGraphics公司推出的VRML浏览器，除了很好的支持VRML97 NURBS外，还支持多种自己规定的扩展功能，如键盘输入、拖放控制FLASH 等，它也是业内第一个（也是唯一）支持最新EAI功能的VRML浏览器。

(1)下载安装

从网上搜索VRML浏览器插件CORTVRML.EXE

安装插件后直接集成在ie中了，如果是完整版本的ie就不用插件了，ie自己就能打开wrl格式的文件。

(2) 使用

安装VRML插件cortvrml后的浏览器主要包括以下部分：工具栏一，工具栏二，控制菜单框。其操作界面如下图所示：

# 工具栏一的使用

自上而下的按钮分别是：

（a）Walk模式，这是缺省的用户观察方式选项,观察者在空间中是以漫步的方式进行的,按下鼠标左键往不同的方向拖动鼠标,可以实现前进、后退、左转、右转等观察行为,也可以用键盘上的四个方向键,上键向前,下键后退,左右键转头；

(b) Fly模式,该种模式是方便观察者在空间中以飞行的方式浏览的(即取

消了重力),操作大体同Walk模式；

(d) Plan方式,是前后平移按钮；

(e) Pan方式,左右平移按钮；

(f) Turn方式,观察者在空间中无法改变自己的位置,只能改变自己的观察

方向；

(g) Roll方式,观察者在空间中无法改变自己的位置,只能以观察方向为轴线

旋转自己的观察方向。

#工具栏二的使用:

自左到右的按钮分别是：

(a) Go to方式,是将鼠标变成瞄准状态,点击虚拟场景中的任何物体的任何一点,就使观察者迅速移动到其旁边；

(b) Align方式,是当观察者的视角进行多次变换后,视角经常发生倾斜,通过点击该按钮后,以便用户的视角恢复正常；

(d) View选择方式,进入下个视角；

(e) Restore按钮,是重新装载VRML文件按钮；Fit按钮,是将整个观察物体放于视角中最合适的位置。

# 控制菜单框的使用

是在场景中通过点击鼠标右键调出的菜单，其中的选项自上而下分别是：（a）Viewpoints，选择视角；

(b) Headlight，浏览的时候是否要头顶灯；

(d) Full Screen，屏幕显示大小；

(e) Hide Toolbars，控制工具栏的显示与否；

(f)Show Console，控制平台显示与否。

(四)实验内容

利用VRML构造一个如图所示的模型（可以使用各种建模工具建模，然后导入VRML），可以在通过浏览器够从各个角度观察此模型，并能使之简单地运动。要求有简单交互功能。

(五)实验步骤

1．使用VRML编辑器编写该系统的VRML代码，设计场景和对象模型，进行人机交互操作的代码设计

2．体会交互过程和实现方法

3．在CORTVRML VRML 浏览器中

4．在CORTVRML VRML 浏览器中使用菜单和工具条观察模型的运动，进行对象运动和场景运动人机交互的操作。

（六）实验报告要求

1．整理实验结果，编写实验报告；

2．总结实验心得体会。

3 加工中心的工具系统

3 加工中心工具系统 3.1 概述 1.数控刀具的分类数控机床加工时都必须采用数控刀具，数控刀具主要是指数控车床、数控铣床、加工中心等机床上所使用的刀具。数控刀具按不同的分类方式可分成几类。 (1)按数控刀具的结构可分为： 1)整体式由整块材料磨制而成，使用时根据不同用途将切削部分修磨成所需要形状。 2)镶嵌式分为焊接式和机夹式。机夹式又可分为不转位和可转位两种。 3)减振式当刀具的工作臂长度与直径比大于4时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，所采用一种特殊结构的刀具，主要用于镗孔。 4)内冷式刀具的切削冷却液通过机床主轴或刀盘传递到刀体内部由喷孔喷射到切削刃部位。 5)特殊形式包括强力夹紧、可逆攻丝、复合刀具等。目前数控刀具主要采用机夹可转位刀具。 (2)根据制造刀具所用的材料可分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具和其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。目前数控机床用的最多最普遍的是硬质合金刀具。 (3)从切削工艺上可分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； ②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③镗削刀具；④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。

从现实情况看，应从广义上来理解“数控机床刀具”的含义。随着数控机床结构、

功能的发展，现在数控机床所使用的刀具，不是普通机床所采用的那样“一机一刀”的模式，而是多种不同类型的刀具按加工需要在同一台加工中心的主轴上轮换使用。又由于加工中心加工内容的多样性，其配备的刀具和装夹工具种类很多，并且要求刀具更换迅速。因此，刀辅具的标准化和系列化十分重要。把通用性较强的刀具和配套装夹工具系列化、标准化，就成为通常所说的工具系统。工具系统是针对数控机床要求与之配套的刀具必须可快换和高效切削而发展起来的，是刀具与机床的接口。它除了刀具本身外，还包括实现刀具快换所必需的定位、夹紧、抓拿及刀具保护等机构。 3.2 加工中心工具系统 3.2.1 概述采用工具系统进行加工，虽然工具成本较高，但它能保证加工质量，最大限度地提高加工质量和生产率，使加工中心的效能得到充分发挥。 1.工具系统的分类目前数控机床采用的工具系统有车削类工具系统、镗铣类工具系统两类。镗铣类工具系统一般由工具柄部、刀具装夹部分及刀具组成。它们经组合后可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹等加工工艺。 2.加工中心对工具系统的要求 (1) 工具系统的高度安全性； (2) 工具系统优异的动平衡性； (3) 高的系统刚性； (4) 高的系统精度； (5) 高的互换性； (6) 高效性； (7) 高适应性。 3.刀具选择原则刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。 3.2.2 加工中心工具系统分类镗铣类工具系统分为整体式结构和模块式结构两大类。 1.整体式结构我国TSG工具系统就属于整体式结构的工具系统。它的特点是将锥柄和接杆连成一体，不同品种和规格的工作部分都必须带有与机床相连的柄部。其优点是结构简单，使用方便、可靠，更换迅速等。缺点是锥柄的品种和数量较多。图3-1所示是整体式工

一种智能机器人系统设计和实现.

一种智能机器人系统设计和实现我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人，它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的"活物".其实，这个自控"活物"的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉，或称自整步电动机，它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。我们称这种机器人为自控机器人，以便使它同前面谈到的机器人区分开来。它是控制论产生的结果，控制论主张这样的事实：生命和非生命有目的的行为在很多方面是一致的。正像一个智能机器人制造者所说的，机器人是一种系统的功能描述，这种系统过去只能从生命细胞生长的结果中得到，现在它们已经成了我们自己能够制造的东西了嵌入式是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。嵌入式技术近年来得到了飞速的发展，但是嵌入式产业涉及的领域非常广泛，彼此之间的特点也相当明显。例如很多行业：手机、PDA、车载导航、工控、军工、多媒体终端、网关、数字电视…… 1 智能机器人系统机械平台的搭建智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构，以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。在运动过程中要对移动机构进行实时控制，这种控制不仅要包括有位置控制，而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。智能机器人的思考要素是三个要素中的关键，也是人们要赋予机器人必备的要素。思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。这些智力活动实质上是一个信息处理过程，而计算机则是完成这个处理过程的主要手段。机器人前部为一四杆机构，使前轮能够在一定范围内调节其高度，主要功能是在机器人前部遇障碍时，前向连杆机构随车轮上抬，而遇到下凹障碍时前车轮先下降着地，以减小震动，提高整机平稳性。在主体的左右两侧，分别配置了平行四边形侧向被动适应机构，该平行四边形机构与主体之间通过铰链与其相连接，是小车行进的主要动力来源。利用两侧平行四边形可任意角度变形的特点，实现自适应各种障碍路面的效果。改变平行四边形机构的角度，可使左右两侧车轮充分与地面接触，使机器人的6个轮子受力尽量均匀，加强机器人对不同路面的适应能力，更加平稳地越过障碍，并且更好地保证整车的平衡性。主体机构主要起到支撑与连接机器人各个部分的作用，同时，整个机器人

从人体解剖学分析机器人的人机交互及控制系统

1.从人体解剖学分析机器人的人机交互及控制系统 ?目标：人体解剖学（神经系统）构件→结合机器人技术构件→机器人控制系统架构构件→人机交互界面的系统架构（硬件领域） 1.1.神经系统（nervous system）神经细胞（神经元）是神经系统的响应细胞，神经系统通过电化学信号来处理和传送信息。运动神经细胞能接收从大脑和骨髓神经传来的信号，并控制肌肉的收缩。i 1.1.1.神经系统的分布神经系统分为中枢部和周围部。中枢部即中枢神经系统（CNS,central nervous system），包括脑和脊髓，它们分别位于颅腔和椎管内。周围部又称周围神经系统（PNS,peripheral nervous system），包括脑神经、脊神经和内脏神经，周围神经一端同脑或脊髓相连，另一端通过各种末梢装置与神奇其他各器官、系统相联系。根据分布对象的不同，将周围神经系统分为躯体神经和内脏神经。躯体神经分布于体表、骨骼肌、骨和关节；内脏神经分布于内脏、心血管、平滑肌和腺体。躯体神经和内脏神经在大脑皮质统一管辖与协调下，完成神经系统的各种功能。 1.1. 2.神经元的分类神经系统的基本组织是神经组织（nervous tissue），神经组织主要由神经元和神经胶质做成。神经元（neuron）又称神经细胞（nerve cell），具有感受刺激和传导神经冲动的功能。神经胶质（neuroglia）又称神经胶质细胞（neuroglial cell），简称胶质细胞（glia或glia cell），无传导神经冲动的功能，而对神经元起支持、保护、分隔和营养等作用。神经元基于功能及神经兴奋传导冲动方向分类如下：感觉神经元（sensory neuron）：又称传入神经元（afferent neuron），感受机器内、外环

汽车人机交互系统

全文导航 1 词条简介 2 常见的人机交互系统 ·iDrive ·COMAND ·MMI ·Sensus ·iVoka ·SYNC ·IntelliLink 1 词条简介人机交互系统是信息化技术发展的产物，该系统实现了人与车之间的对话功能，就比如我们常用电脑的windows一样。车主可通过该系统，轻松把握车辆状态信息(油耗、车速、里程、当前位置、车辆保养信息等)、路况信息、定速巡航设置、蓝牙免提设置、空调及音响的设置。

2 常见的人机交互系统目前常见的人机交互系统有宝马的iDrive、奔驰的COMAND、奥迪的MMI、沃尔沃的Sensus、上汽荣威的iVoka、福特的SYNC、通用的Intel liLink以及丰田的Remote Touch。 ·iDrive 宝马的iDrive系统可以说是人机交互系统的先驱，其第一代产品在2001年就已经投入了实用。而目前国内宝马车型上装备的是第二代i Drive系统，相对老产品的改进主要体现在加入了7个快捷键并将操作界面进行了全面的升级和改进。

和奥迪的MMI系统相比，宝马的iDrive在操作方式上略显复杂。不过其上手难度也不高，基本都符合习惯性操作。而旋钮旁的七个快捷键布局比较紧密，全部在一个手掌的五指范围内，可以说iDrive系统完全在驾驶者的掌控之中。

第二代iDrive系统在宝马3系上采用了8. 8英寸高分辨率显示屏，而在7系上显示屏的尺寸更大。而且屏幕的分辨率达到了1280*480，是三款车型中最高的。实际视觉效果也可看出，宝马的iDrive界面最为清晰美观。而就在售价49.5万元的宝马325i运动型上，iDrive系统已经具备车载电视和蓝牙免提功能。打开手机的蓝牙功能搜索到自己的宝马，再输入相同的匹配密码就可以将手机与iDrive 相连。另外宝马的iDrive系统也提供多项车辆参

常用的数控机床维修工具

激光干涉仪可对机床、三测机及各种定位装置进行高精度的(位置和几何)精度校正，可完成各项参数的测量，如线形位置精度、重复定位精度、角度、直线度、垂直度、平行度及平面度等。一、常用的数控机床维修工具 1.拆卸及装配工具 (1)单头钩形扳手：分为固定式和调节式，可用于扳动在圆周方向上开有直槽或孔的圆螺母。 (2)端面带槽或孔的圆螺母扳手：可分为套筒式扳手和双销叉形扳手。 (3)弹性挡圈装拆用钳子：分为轴用弹性挡圈装拆用钳子和孔用弹性挡圈装拆用钳子。 (4)弹性手锤：可分为木锤和铜锤。 (5)拉带锥度平键工具：可分为冲击式拉锥度平键工具和抵拉式拉锥度平键工具。 (6)拉带内螺纹的小轴、圆锥销工具(俗称拨销器)。 (7)拉卸工具：拆装在轴上的滚动轴承、皮带轮式联轴器等零件时，常用拉卸工具，拉卸工具常分为螺杆式及液压式两类，螺杆式拉卸工具分两爪、三爪和铰链式。 (8)拉开口销扳手和销子冲头。 2.常用的机械维修工具 (1)尺：分为平尺、刀口尺和90°角尺。 (2)垫铁：面为90°的垫铁、角度面为55°的垫铁和水平仪垫铁。 (3)检验棒：有带标准锥柄检验棒、圆柱检验棒和专用检验棒。 (4)杠杆千分尺：当零件的几何形状精度要求较高时，使用杠杆千分尺可满足其测量要求，其测量精度可达0．001mm。 (5)万能角度尺：用来测量工件内外角度的量具，按其游标读数值可分为2′和5′两种，按其尺身的形状可分为圆形和扇形两种。二、常用的数控机床维修仪表 1．百分表百分表用于测量零件相互之间的平行度、轴线与导轨的平行度、导轨的直线度、工作台台面平面度以及主轴的端面圆跳动、径向圆跳动和轴向窜动。 2．杠杆百分表杠杆百分表用于受空间限制的工件，如内孔跳动、键槽等。使用时应注意使测量运动方向与测头中心成垂直，以免产生测量误差。 3．千分表及杠杆千分表千分表及杠杆千分表的工作原理与百分表和杠杆百分表一样，只是分度值不同，常用于精密机床的修理。 4．比较仪比较仪可分为扭簧比较仪与杠杆齿轮比较仪。扭簧比较仪特别适用于精度要求较高的跳动量的测量。 5．水平仪

嵌入式人机交互界面研究与实现

[导读]嵌入式设备之所以能与用户亲密接触，最重要的因素就是它可以提供友好的用户界面、图像界面、灵活的控制方式、对专业知识要求低，甚至不需要嵌入式的知识就能让人们很快、很容易掌握嵌入式产品的使用方法，因此在嵌入式系统开发工作中人机交互界面的开发设计就显得尤为重要。嵌入式技术作为21世纪智能时代的核心技术，越来越多的在科技和生活领域承担起支柱性作用，同时也引领着新时代的人们奔赴充满想象的未来。今天嵌入式系统的应用已经渗入到社会生产、生活的各个方面，嵌入式系统相对之前的电子计算机系统有低功耗、体积小、性能强、稳定性高，以及周边器件all in one等特点。然而对于普通用户来说嵌入式系统最突出、最重要的特性还是良好的人机交互功能。嵌入式设备之所以能与用户亲密接触，最重要的因素就是它可以提供友好的用户界面、图像界面、灵活的控制方式、对专业知识要求低，甚至不需要嵌入式的知识就能让人们很快、很容易掌握嵌入式产品的使用方法，因此在嵌入式系统开发工作中人机交互界面的开发设计就显得尤为重要，值得设计开发人员深入了解，认真思考。（图为辰汉电子android2.2下开发的应用于平板电脑的嵌入式人机交互界面）要开发一个理想的嵌入式人机交互界面，需要考虑多重因素。其中主要因素括行业特点、嵌入式硬件、嵌入式软件以及UI设计等四个方面，接下来将对这些因素逐一进行介绍。行业因素嵌入式系统已渗透入社会生活的各个领域，不同行业对于嵌入式人机交互会产生不同的理解，提出不同的诉求。因此，开发嵌入式人机交互界面时必须要充分考虑这些行业特点。现阶段，嵌入式产品的行业分布大致可划分为五类即：消费类、工业类、汽车类、军工类和

3款人机交互系统对比

如果说20万以下的一般家用车型之间比拼的是材质的优劣、做工的粗细以及车载配置的多寡的话，那当竞争到达30万甚至40万以上的级别时，在这些基本方面大家做的都已经很好了，高低胜负现在取决于设计的理念、品牌的内涵以及科技的应用上。而奥迪的MMI、宝马的iDrive以及奔驰的COMAND，这三种效力于不同品牌的人机交互系统恰好正是用科技含量提升豪华品质的代表配置。本文就将为大家展示对比这三种系统的优劣势，看看它们谁对提升产品竞争力更有帮助。 ● 奥迪A4L的MMI——3D地图令人印象深刻没有蓝牙免提有些遗憾

奥迪的MMI多媒体人机交互系统首次出现在2004年，最早装备的车型是当时的奥迪A6。本文以奥迪A4L 2.0T车型上的MMI系统为例进行讲解。这套系统是奥迪装备的第三代MMI，是目前国内车型所使用的最新版本（国外的最新版本是装备在新A8上的第四代MMI系统）。其主要控制区位于挡把后方，更加靠近驾驶者，因此更加方便操作。

首先我们来看MMI系统的外部设计。在MMI系统出现之初有很多人表示很喜欢它的快捷键设计，这是相对于当时宝马的第一代iDrive系统而言的。不可否认，众多的快捷键可以为使用者提供更多的便利，但是其按键布局有些分散，甚至一个手掌都无法完全覆盖，这就意味着要想准确找到想按的那个键并不是那么容易。

MMI的系统操作方式也很简单，中间的那个旋钮承担了几乎全部的操作任务，左右旋转可以调节到不同的选项，按下中间的黑色部分就是确定操作。而中间的黑色钮还可以八方向拨动，这主要是为导航系统服务的。

MMI的导航系统除了可以为驾驶者指引路线外，还有一项特殊的功能，就是可以提供TMC实时交通流量信息。不同程度的拥堵情况都会以不同的颜色在地图上标注出来，但是并非所有道路都有相关信息，不过总强过没有。

基于Kinect的机器人人机交互系统及方法与制作流程

图片简介: 本技术涉及一种基于Kinect的机器人人机交互系统及方法，系统包括Kinect信息采集模块、人机交互模块、姿态控制模块、语音控制模块、Kinect三维传感器、机器人控制箱和机器人；首先通过Kinect信息采集模块，将图像数据流和音频数据流传递给人机交互模块，通过人机交互模块的语音/文字提示引导用户选择不同的控制模式，进而调用不同的控制模块，实现对机器人的操控。本技术综合体感、声音、手势多种交互方式，可实现对机器人的运动控制，代替人工在非结构化场景中进行作业，提高机器人的作业能力和智能水平。技术要求 1.一种基于Kinect的机器人人机交互系统，其特征在于，包括Kinect信息采集模块、人机交互模块、姿态控制模块、语音控制模块、Kinect三维传感器、机器人控制箱和机器人； Kinect信息采集模块利用Kinect三维传感器，获取图像数据流及语音数据流；通过人机交互模块选择不同的控制模式，调用姿态控制模块或语音控制模块；姿态控制模块基于图像数据，根据人体姿态控制机器人机械臂运动；语音控制模块基于语音数据，实现语音指令的识别，控制机器人进行相应动作。 2.根据权利要求1所述的基于Kinect的机器人人机交互系统，其特征在于，人机交互模块提示用户选择控制模式，包括语音提示和文字提示。 3.一种基于权利要求1所述基于Kinect的机器人人机交互系统的人机交互方法，其特征在于，包括以下步骤：利用Kinect三维传感器，获取图像数据流及语音数据流；基于图像数据，根据人体姿态控制机器人机械臂运动；基于语音数据处理结果，实现语音指令的识别，控制机器人进行相应动作；通过人机交互模块的语音/文字提示选择不同的控制模式，调用不同的控制模块，实现人机交互。 4.根据权利要求3所述的基于Kinect的机器人人机交互方法，其特征在于，利用Kinect三维传感器，获取多种图像数据信息流及语音信息流，具体为：

信息组织人机交互

人机交互人机交互是研究系统与用户之间的交互关系的技术机制。通过机器的输入，输出设备，以有效，简单的方式实现用户与机器的互动。所以人机交互系统可以是各种各样的机器设备，也可以是计算机程序化的软件与人之间的交流机制。用户可以通过人机交互系统方便，简易地实现对复杂程序，软件和系统的运用和操作控制（人机交互系统能够使用户更加方便快捷地进行操作）。传统的交互设备一般都是计算机的硬件设备，例如：鼠标，键盘，触摸屏，显示器等。总之，人机交互是指用户与机器之间通过一定方法和语言交流信息以完成指定任务的过程。实现人机交互需要一定的交互设备。用户如何使用机器，怎样可以高效率地完成指定工作，需要一个良好的人机交互系统。而一个良好的人机交互系统需要设计形象生动的人机交互界面。何为人机交互界面人机交互界面就是系统面向用户的部分，用户可以通过人机交互界面与系统交流沟通，是计算机向用户提供的综合操作环境，是计算机系统的重要组成部分。通过人机交互界面，人们可以与计算机传递，交换信息。人机交互界面的设计应当从多个学科角度来进行。首先，设计人机界面应当了解用户的需求，要知道用户想实现什么功能，想怎样实现特定的目的，想怎样简单，准确地控制系统完成指定的任务。然后，需要结合社会需求和经验补充和扩展界面的功能。再可以考虑界面的风格，可以通过图形进行人机交互，用工业设计的方法和计算机技术结合实现人机交互的智能化。通过研究计算机技术，用户心理，社会经验，图形设计，工业设计等，人们可以改进人机交互的环境（人机交互界面）以实现更复杂的功能和提供智能化，人性化的服务。理论体系方面，人机交互需要从人的心理出发，更加强调认知心理以及行为学和社会学的某些人文科的理论指导。实践范畴方面，需从人机交互接口扩展开来，强调计算机对于人的反馈交互作用。其实，实现有效的人机交互还是需要借助优秀精良的人机界面。那么如何设计优良的人机界面呢首先，设计人员应当分析可用性需求。管理人员通过精选人员准备时间表和目标，建立和使用指导文档以及参与测试，可以促进大家对用户界面问题的重现。而设计者可以提出多个可供参选的备选设计方案，并对较好的备选方案进行下一步的开发和测试。设计者进行深入研究，对于哪些用户要完成什么任务以及用户与人物之间的关系，他们理解得十分透彻。明确目标有利于设计者实现这些目标。设计者设计人机界面应当做到以下几点： ①满足操作，控制和维护人员对性能的需求； ②将对操作人员的技能要求，知识要求和训练时间都降到最低； ③达到人与设备，软件组合所要求的可靠性； ④在系统中和系统间逐步建立一种设计标准；倘若人机界面设计的好的话，人机界面就好像消失了一样，从而使人机之间可以像人与人之间正常交流一样方便简单。其次，人机交互界面需要标准化，一致性和可移植性。所谓标准化就是不同的应用程序中共同的用户界面特征。一致性指应用程序中的通用操作语言，序列，术语，组件，布局，颜色，排版，样式等的统一。可移植性指在多个软件环境中转换数据和共享用户界面的潜在能力。第三，可用性度量。如果已经选择了充分的需求，保证了可靠性，提出了标准化报告，完成了时间进度和预算计划，那么开发者就可以将精力集中于设计与测试过程，多个备选的设计方案必须通过对多个特定用户群和多个特定的基准任务

数控机床数控改造系统

数控机床改造系统（一）数控系统发展简史及趋势1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。6 年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。 1．数控（NC）阶段（1952～1970年）早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD-WIRED NC），简称为数控（NC）。随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年的第一代--电子管；1959年的第二代--晶体管；1965年的第三代--小规模集成电路。 2．计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在）到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段（把计算

机前面应有的"通用"两个字省略了）。到1971年，美国INTEL 公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件--运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称为中央处理单元（简称CPU）。到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于PC的阶段。总之，计算机数控阶段也经历了三代。即1970年的第四代--小型计算机； 1974年的第五代-- 微处理器和1990年的第六代--基于PC（国外称为PC-BASED）。还要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控（即CNC）了，而我国仍习惯称数控（NC）。所以我们日常讲的"数控"，实质上已是指"计算机数控"了。3．数控未来发展的趋势3.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产

操作系统课后答案全

1.2 操作系统以什么方式组织用户使用计算机？答:操作系统以进程的方式组织用户使用计算机。用户所需完成的各种任务必须由相应的程序来表达出来。为了实现用户的任务，必须让相应功能的程序执行。而进程就是指程序的运行，操作系统的进程调度程序决定CＰU在各进程间的切换。操作系统为用户提供进程创建和结束等的系统调用功能，使用户能够创建新进程。操作系统在初始化后,会为每个可能的系统用户创建第一个用户进程，用户的其他进程则可以由母进程通过“进程创建”系统调用进行创建。 1.4 早期监督程序（Ｍoｎitor)的功能是什么？答:早期监督程序的功能是代替系统操作员的部分工作,自动控制作业的运行。监督程序首先把第一道作业调入主存，并启动该作业。运行结束后,再把下一道作业调入主存启动运行。它如同一个系统操作员，负责批作业的I/Ｏ，并自动根据作业控制说明书以单道串行的方式控制作业运行，同时在程序运行过程中通过提供各种系统调用,控制使用计算机资源。 1.7 试述多道程序设计技术的基本思想。为什么采用多道程序设计技术可以提高资源利用率? 答：多道程序设计技术的基本思想是，在主存同时保持多道程序，主机以交替的方式同时处理多道程序。从宏观上看，主机内同时保持和处理若干道已开始运行但尚未结束的程序。从微观上看，某一时刻处理机只运行某道程序。可以提高资源利用率的原因：由于任何一道作业的运行总是交替地串行使用ＣPU、外设等资源，即使用一段时间的CPU，然后使用一段时间的Ｉ/O设备,由于采用多道程序设计技术，加之对多道程序实施合理的运行调度,则可以实现CPＵ和I/O设备的高度并行，可以大大提高CPU与外设的利用率。 1.８什么是分时系统?其主要特征是什么?适用于哪些应用？答：分时系统是以多道程序设计技术为基础的交互式系统,在此系统中,一台计算机与多台终端相连接，用户通过各自的终端和终端命令以交互的方式使用计算机系统。每个用户都感觉到好像是自己在独占计算机系统,而在系统内部则由操作系统以时间片轮转的方式负责协调多个用户分享CPU。主要特征是：并行性：系统能协调多个终端用户同时使用计算机系统,能控制多道程序同时运行。共享性：对资源而言,系统在宏观上使各终端用户共享计算机系统中的各种资源,而在微观上它们则分时使用这些资源。交互性:人与计算机以交互的方式进行工作。独占性:使用户感觉到他在独占使用计算机。现在的系统大部分都是分时系统,主要应用于人机交互的方面。 2.１什么是中断?什么是异常？它们有何区别? 答：中断是指来自CPU执行指令以外的事件发生后，处理机暂停正在运行的程序,转去执行处理该事件的程序的过程。异常是指源自CPU执行指令内部的事件发生后,处理机暂停正在执行的程序,转去处理该事件的过程。区别：广义的中断包括中断和异常,统一称为中断。狭义的中断和异常的区别在于是否与正在执行的指令有关,中断可以屏蔽,而异常不可屏蔽。 2.2什么是多级中断?为什么要把中断分级?试述多级中断的处理原则。答: 中断分级是根据中断的轻重缓急来排序，把紧迫程度大致相当的中断源归

人机交互系统概述

随着国家信息化步伐的加快和高等教育的规模的扩大，社会对计算机专业的人才的需求不仅体现在数量的增加上，而且体现在质量要求的提高上，培养具有研究和实践能力的高层次的计算机专业人才已成为许多大学计算机专业教育的主要目标。这些，足以说明人机交互在我们的发展中开始占据一定的地位了，我们应该开始逐渐重视人机交互带给我们的影响。以往对计算机软件的研究，较少关心人的因索问题。重点就在如何最有效地使用两种宝贵的资源——计算速度和存储空间。程序的效率是最高目标。现在，由于硬件价格急剧下降，越来越强的适用于图形的个人计算环境的出现，我们可以首要考虑如何使用户的使用效率最高，而不是着重于计算机的效率。许多功能相似的图形交互式系统已经走入市场。能否取得成功，取决于该系统使用起来是否方便。如何使系统在使用时变得方便已经成为设计中越来越要考虑的关键问题。用户与计算机接口的实际计算机科学。感性心理学认知心理学，且人的因素对一个成功的设计者来说，也是非常关键的。建立友好的人机交互界面的目的就是使系统对它的用户来说既易于理解又易于使用。但是，什么是人机交互呢？所谓人机交互就是指关于设计、评价和实现供人们使用交互式计算机系统，并围绕相关的主要现象进行研究的学科。狭义的讲，人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换，它主要包括人到计算机和计算机刀刃的信息交换两部分。对于前者，人们可以借助键盘、

鼠标、操纵杆、数据服装、眼动跟踪器、位置跟踪器、数据手套、压力笔等设备，用手、脚、声音、姿势、或身体的动作、视线甚至脑电波等向计算机传递信息；对于后者，计算机通过打印机、绘图仪、显示器、头盔式显示器、音箱等输出或显示设备向人们提供可理解的信息。人机交互是一门综合学科，它与认知心理学、人机工程学、多媒体技术、虚拟现实技术等密切相关。其中，认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论基础，而多媒体技术、虚拟现实技术与人机交互是相互交叉渗透的。人机交互的研究内容很广泛。涵盖了很多方面，如建模、设计、评估等理论和方法，以及在Web、移动计算、虚拟现实等方面的应用研究，主要包括了以下内容。 1.人机交互的界面表示模型与设计方法友好的交互界面的开发离不开好的交互模型与设计方法。因此，研究人机交互界面的表示模型与设计方法是人机交互的重要研究内容之一。 2.可用性分析与评估可用性人机交互关系到人机交互能否达到用户期待的目标，以及实现这一目标的效率和便捷性。对人机交互系统的可用性分析与评估的研究主要涉及到支持可用性的设计原则和可用性的评估方法等。 3.多通道交互技术多通道交互主要研究多通道交互界面的表示模型、多通道交互界

BTS工具系统在数控车床中的应用

BTS工具系统在数控车床中的应用盐城工学院博雅学院BMZ机制072 陈美军摘要：主要介绍数控加工中刀具的一般使用；BTS工具系统的发展史；BTS工具系统在数控车床中的应用；圆柱柄的发展；通用型数控车削工具系统的发展关键词：数控车床；BTS工具系统；圆柱柄；通用型刀具的选用和切削用量的选择在数控加工工艺中是非常重要的；它不仅关系到生产效率的高低，而且关系到加工工件的尺寸精度和表面质量的非常重要的一步；所以数控车床刀具必须具有稳定的切削性能，能够经受较高的切削速度，能够稳定的断屑和卷屑，能够较快的进行选刀和换刀。所以数控车床应该具有像数控铣床一样的工具系统。 1.数控车床刀具的选择。数控车床工具系统是车床刀架与刀具之间的连接环节的总称。它的作用是能够使刀具迅速的定位和更换，以及传递回转刀具所需的动力。数控工具系统一般的组成一部分是刀具，另一部分是刀夹片，自动换刀装置的刀库，刀具的识别装置和刀具自动检测装置。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30 %～40 %，金属切除量占总数的80 %～90 %。数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点: (1) 刚性好( 尤其是粗加工刀具) ，精度高,抗振及热变形小;(2) 互换性好,便于快速换刀;(3) 寿命高,切削性能稳定、可靠;(4) 刀具尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;(5) 刀具可靠地断屑或卷屑,利于切屑排除;(6) 系列化,标准化,以利于编程和刀具管理。 2.数控加工切削用量的选择。合理选择切削用量的原则是，粗加工时,一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性，加工设备的稳定性和加工成本；半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。 (1) 切削深度t :在机床、工件和刀具刚度允许的情况下,t 就等于加工余量,这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行半精加工和精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。(2) 切削宽度L一般L 与刀具直径d 成正比,与切削深度成反比。经济型数控加工中,一般L 的取值范围为: L = (0. 6～0. 9) d 。(3) 切削速度v :提高v 也是提高生产率的一个措施,但v 与刀具耐用度的关系比较密切。随着v 的增大摩擦随之增大,温度升高，刀具耐用度急剧下降,故v 的选择主要取决于刀具耐用度。另外,切削速度与加工材料也有很大关系,例如用立铣刀铣削合金钢30CrNi2MoVA 时,v 可采用8m/ min 左右;而用同样的立铣刀铣削铝合金时,v 可选200m/ min 以上。(4) 主轴转速n (r/ min) :主轴转速一般根据切削速度v 来选定。计算公式为n = v/πd式中,d 为刀具或工件直径(mm) 。数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调倍率) 开关,可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。(5) 进给速度vF :vF 应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。vF 的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时,vF 可选择得大些。在加工过程中,vF 也可通过机床控制面板上的修调开关进行人工调整,但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。随着数控机床在生产实际中的广泛应用,数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则。从而保证零件的加工质量和加工效率,充分发挥数控机床的优点,提高企业的经济效益和生产水平 3.工具系统的发展史。本世纪七十年代末八十年代初，随着机械加工行业中被加工零件的形状日益复杂，精度的不断提高，以及批量少，加工品种多的要求。在电子工业取得巨大进步的基础上，自动换刀数控车削中心机床取得了日益广泛的应用。相应地，对于这类机床刀具也提出了一些新

11本《人机交互与界面设计》复习题目

第1章 1.什么是人机交互？ 2.人机交互的发展趋势是什么？第2章 3.人机交互中，常用的感知有哪些？ 4.颜色通常用哪几种属性来表示？ 5.“在界面设计中，应该以实际中心为基准进行排版设计。”这句话对吗？为什么？ 6.“在明亮的背景下显示灰暗的文字，能够增强文字的可读性。”这句话对吗？ 7.RGB、CMYK和HSV的含义各是什么？作为颜色模型，它们各自在什么情况下使用？ 8.声音通常用哪几个属性来描述？ 9.触觉的感知机理与视觉和听觉的最大不同是什么？ 10.认知的两个模式是什么？二者各有什么特点？ 11.常见的认知过程有哪些？ 12.注意的两个基本特征是什么？ 13.“人们识别事物的能力要远胜于回忆事物的能力。”这句话对吗？ 14.影响人们认知的因素有哪些？ 15.什么是交互系统设计中的概念模型？ 16.什么是分布式认知？它与传统认知理论之间有什么关系？第3章 17.常用的文本输入设备、图像输入设备、三维信息输入设备、指点输入设备各有哪些？ 18.虚拟现实交互设备有哪些？各有什么特点？第4章 19.常用的人机交互输入模式有哪几种？各有什么特点？ 20.基本的交互技术有哪些？ 21.常用的、用于图形输入的辅助交互技术有哪些？ 22.什么是六自由度？ 23.什么是三维交互技术？传统的图形交互技术能否直接用于三维交互？为什么？ 24.目前主要使用哪些交互方式在三维空间中进行操作？ 25.什么是语音识别？ 26.在手写识别技术中，什么是脱机识别和联机识别？ 27.什么是数字墨水？第5章 28.图形用户界面包含了三个重要思想，它们是什么？ 29.WIMP表示什么？ 30.什么是桌面隐喻？“图形用户界面中，最常用的隐喻表现方法是使用静态图标。”这句话对吗？“隐喻可以表达各种信息。”这句话对吗？为什么？ 31.直接操纵具有哪些特性？ 32.简要论述图形用户界面设计的一般原则。 33.用户体验由哪几个元素组成？ 34.“偶然型和生疏型用户要求系统运行效率高，能够灵活使用；熟练型和专家型用户要求系统给出更多的支持和帮助。”这句话对吗？ 35.在界面设计中，用户交互分析主要包括哪些内容？ 36.在界面设计中，对用户的观察和分析，主要有哪些方法？ 37.简要描述任务分析主要包括哪些内容。为什么说任务分析是交互设计至关重要的环节？

机器人的组成系统

一．工业机器人组成系统工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括腰部、肩部、肘部和手腕部，其中手腕部有3个运动自由度。驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作。控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。几个问题：（1）巨轮机器人JLRB20KG机器人是点位型还是连续轨迹型？（2）能不能编写一个简单程序，使机器人能够的末端能够走一个圆？（3）能不能控制机器人中每一个电机的输出功率或扭矩？（4）机器人每一个关节从驱动电机到执行机构的传递效率有没有？二．工业机器人的主体机器人本体由机座、腰部、大臂、小臂、手腕、末端执行器和驱动装置组成。共有六个自由度，依次为腰部回转、大臂俯仰、小臂俯仰、手腕回转、手腕俯仰、手腕侧摆。机器人采用电机驱动，电机分为步进电机或直流伺服电机。直流伺服电机能构成闭环控制、精度高、额定转速高、但价格较高，而步进电机驱动具有成本低、控制系统简单。各部件组成和功能描述如下：（1）基座：基座是机器人的基础部分，起支撑作用。整个执行机构和驱动装置都安装在基座。（2）腰部：腰部是机器人手臂的支撑部分，腰部回转部件包括腰部支架、回转轴、支架、谐波减速器、制动器和步进电机等。（3）大臂：大臂和传动部件（4）小臂：小臂、减速齿轮箱、传动部件、传动轴等，在小臂前端固定驱动手腕三个运

人机交互考试复习题(含答案)

1、人机交互：是指关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，并围绕相关的主要现象进行研究的学科。 2、人机交互是一门综合学科。认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论基础，虚拟现实技术与人机交互是相互交叉和渗透的。 3、人机交互的发展历史：命令行界面交互阶段；图形用户界面交互阶段；自然和谐的人机交互阶段。 4、人的感知交互过程主要是通过视觉、听觉和触觉感知进行的。 5、人类从周围世界获得的信息约有80%是通过视觉得到的。 6、RGB颜色模型通常用于彩色阴极摄像管等彩色光栅图形显示设备中。 7、CMYK颜色模型对于认识某些印刷硬拷贝设备的颜色处理很有帮助。 8、常见的认知过程：感知和识别；注意；记忆；问题解决；语言处理。 9、影响认知的因素：情感；人的个性差异。 10、分布式认知理论是传统认知理论的发展，和传统的认知理论并不冲突。 11、分布式认知理论的特征：强调个体与外部表象的结合，重视人工制品的作用；强调认知的分布性；强调交互作用和信息共享；关注具体情境和情境脉络。 12、输入设备：键盘、手写输入、二维扫描仪、数码摄像头、三维扫描仪、动作捕捉、鼠标、触摸板、触摸屏、控制杆设备。 13、输出设备：显示器、打印机、语音交互设备。 14、三维扫描仪成为了实现三维信息数字化的一种极为有效的工具。动作捕捉设置则用于捕捉用户的肢体甚至是表情动作，生成运动模型。 15、人机交互输入模式?请求模式：在请求模型下，输入设备的启动是在应用程序中设置的；采样模式：输入设备和应用程序独立地工作；事件模式：输入设备和程序并行工作； 16、基本交互技术？定位：定位是确定平面或空间的一个点的坐标，是交互中最基本的输入设备技术之一；笔画：笔画输入用于输入一组顺序的坐标点；定值：定值输入用于设置物体旋转角度、缩放比例因子等；选择；选择是在某个选择集中选出一个元素，通过注视。指点或接触一个对象，使对象成为后续行为的焦点，是操作对象时不可缺少的一部分；字符串：键盘是目前输入字符串最常用的方式，现在用写字板输入字符也已经很流行。 17、WIMP用户界面仍是主要的人机交换基础。WIMP界面由窗口、图标、菜单、指点设备。 18、用户界面可以分为：命令行界面、图形界面、多通道用户界面。 19、在目前的计算机应用中，图形用户界面仍然是最常见的交互方式。 20、图形用户界面的主要思想：桌面隐喻；所见隐喻；直接隐喻。 21、隐喻可以分为三种：直接隐喻；工具隐喻；过程隐喻。 22、隐喻的主要缺点是需要占用屏幕空间，并且难以表达和支持比较抽象的信息。 23、图形用户界面设计的一般原则：界面要具有一致性；常用操作要有快捷方式；提供必要的错误处理功能；提供信息反馈；允许操作可逆；设计良好的联机帮助；合理划分并高效地使用显示屏幕。 24、用户体验的元素：品牌、使用性、功能性、内容。 25、影响用户体验的因素：现有技术上的限制，使得设计人员必须优先在相对固定的UI框架内进行设计；设计的创新，在用户的接受程度上也存在一定的风险；开发进度表，也会给这样一种具有艺术性的工作带来压力；设计人员很容易认为他们了解用户需要，丹实际情况常常不是这样。 26、用户的区别：偶然型用户；生疏型用户；熟练型用户；专家型用户。 27、用户的观察主要方法有：情境访谈；焦点小组；单独访谈。 28、一个好的人机交互界面设计一开始就要考虑可用性问题。

基于单片机开发的可定制人机交互界面

随着社会需要和科学技术的发展，产品的竞争愈来愈激烈，更新的周期愈来愈短，因而要求设计者能很快地设计出新产品；而在产品的整体设计中，人机交互界面的设计往往占据着很大一部分工作，这样，不但极大地增加了产品的开发成本而且延长了产品的上市周期。本文论述的基于P89C51RD2的人机交互界面是一种界面可定制、结构紧凑、价格低廉、简单易用、性能优良的通用型人机交互界面，能很好地解决上述问题。 1 系统工作原理 1.1 工作原理按照实际应用中控制系统的需要及控制系统与人机交互界面的约定，通过PC机上的可视化人机界面定制软件，定制好整个界面信息，再把定制好的界面信息下载到人机交互界面系统中，就可以轻松地实现人机界面的定制。在应用中，人机交互界面通过串行接口与控制系统进行交互，发送按键等信息给控制系统，并接收所需的可变信息，以完成人机交互。现以空压机控制器的部分人机界面为例来说明相关概念，界面系统示意图如图1所示。相关概念说明如下： ①屏幕，即LCD显示区，由一个或多个屏幕项组成； ②屏幕项，即屏幕里面的按其显示内容的性质差异来划分的一个个整体单元，如文本屏幕项等； ③屏幕项的分类，按其显示内容的性质差异分为文本、整型、浮点型、枚举型、图形等。整个人机界面系统由一个个存在链接关系的屏幕构成，而每个屏幕又由一个或多个屏幕项组成。各屏幕项有其自身的属性，也存在着某些相互的链接关系(例如，由某个屏幕项链接到另外一个屏)。这样，通过对各屏幕项的合理组织而构成一个链表网络，再通过对此链表网络的操作来实现人机界面的操作，即屏幕的显示操作。

1.2 系统的工作过程系统的软件部分由用户引导程序和应用程序组成。系统运行后，由用户引导程序决定是执行界面信息的更新还是正常运行。若执行界面信息的更新，则系统通过串行接口从上位机接收界面定制信息，并通过在应用编程(IAP)功能保存所接收的信息，然后通过本地读取新的界面定制信息建立链表网络；若正常运行，则直接从本地读取旧的界面定制信息建立链表网络。应用程序实现的功能包括按键的输入、界面的显示及与控制系统的通信。 2 系统硬件设计及电路原理图本系统采用Philips公司功能强大、资源丰富的P89C51RD2单片机作为微控制器，通过扩展液晶模块及按键模块来构成人机交互界面。系统的硬件电路原理如图2所示。 2.1 P89C51RD2单片机简介 P89C51RD2是Philips公司内核基于8位80C51单片机的派生产品，在完全保留80C51指令系统和硬件结构的大框架下，进行了多方面的加强、扩展和创新。 P89C51RD2具有64 KB并行可编程的非易失性Flash程序存储器，并可实现对器件串行在系统编程和在应用中编程。 2.2 液晶显示模块本系统采用的是OCM12864图形点阵液晶显示模块。OCM12864液晶显示模块是128×64点阵型液晶显示模块，可显示各种字符及图形，可与CPU直接相连；具有8位标准数据总线、6条控制线及电源线。 2.3 按键输入模块根据系统的需要，系统至少需要设定如下6个屏幕操作按键：左、右、上、下、换屏、确定按键。其中，左、右键用于切换屏幕项；上、下键用于修改可变屏幕项；确定键用于产生所选屏幕项对应的功能动作；换屏键用于进入所选中项的链