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载人六足机器人人机功能分配及操纵系统设计

哈尔滨理工大学学报 2017年第1期22卷 48-53,59页

作者：尤波蔡佳龙许家忠李佳钰丁亮高海波哈尔滨理工大学自动化学院黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150080

针对机器人自主控制的现有成果还不能完全适应其恶劣环境的全面要求的问题,开发一套操控功能齐全、实时性以及稳定性良好的人工操控系统便成为现阶段机器人平稳安全完成任务的必要前提。在前期已开发出的六足机器人操纵硬件系统的基础上... 详细信息

针对机器人自主控制的现有成果还不能完全适应其恶劣环境的全面要求的问题,开发一套操控功能齐全、实时性以及稳定性良好的人工操控系统便成为现阶段机器人平稳安全完成任务的必要前提。在前期已开发出的六足机器人操纵硬件系统的基础上,提出了一种融合了情景意识原则和人机功能分配原则的操纵模式,建立了多目标模糊决策模型并计算得出最佳的分配方案,最后以贝加莱控制器为核心控制器,设计出一套六足机器人操纵系统,实现了对机器人状态监控的实时性及运动操控的精准性的同时,验证了所提出人机功能分配算法与系统操纵性的良好融合性,为今后设计载人六足机器人的操纵系统提供参考依据。

关键词：载人六足机器人情景意识人机功能分配多目标模糊决策型

基于QN-MHP模型的SPO人机功能分配研究

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中国安全生产科学技术 2023年第9期19卷 183-189页

作者：汪磊邵铿睿吴昌旭栾昊杨忠昌中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 清华大学工业工程系北京100084

为探究未来单一飞行员驾驶模式下的驾驶舱人机交互及功能分配方法,选取单发失效场景,利用QN-MHP模型对飞行员的工作负荷进行建模仿真,根据结果对人机交互及功能分配进行优化并重新建模仿真。研究结果表明:优化后的任务完成时间缩短,大... 详细信息

为探究未来单一飞行员驾驶模式下的驾驶舱人机交互及功能分配方法,选取单发失效场景,利用QN-MHP模型对飞行员的工作负荷进行建模仿真,根据结果对人机交互及功能分配进行优化并重新建模仿真。研究结果表明:优化后的任务完成时间缩短,大脑复杂认知功能区、眼睛以及手臂利用率有所下降;通过对该分配方法进行实验验证,发现优化后飞行员在完成任务过程中平均瞳孔直径增大,平均扫视时间以及平均眨眼持续时间降低;QN-MHP模型适用于飞行员的工作负荷建模;优化后的SPO人机功能分配能够提高视觉搜索效率,降低工作负荷及个体疲劳程度。

关键词：单一飞行员驾驶 QN-MHP模型单发失效人机功能分配眼动

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人机功能分配方法在航空中的应用

人类工效学 2023年第4期29卷 82-87页

作者：黄熙程张泉清张燕雯上海航空电器有限公司上海201100

人机功能分配是现代智能化飞机座舱设计的关键一环,合理的人机功能分配能够最大限度的提高人机协同效率。本文首先阐释了人机功能分配的流程与分配原则,介绍了人机功能分配方法的发展历程并举例分析了人机能力比较分配法、定量评估建模... 详细信息

人机功能分配是现代智能化飞机座舱设计的关键一环,合理的人机功能分配能够最大限度的提高人机协同效率。本文首先阐释了人机功能分配的流程与分配原则,介绍了人机功能分配方法的发展历程并举例分析了人机能力比较分配法、定量评估建模分配法、自适应人机功能分配法等分配方法的优缺点。最后针对当前人机功能分配方法所面临的问题,提出了人机功能分配方法未来可能的研究方向。

关键词：人机功能分配航空人机协同效率人机能力比较分配法定量评估建模分配法自适应人机功能分配法

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智能火力与指挥控制系统的人机功能分配

火力与指挥控制 2008年第3期33卷 39-43页

作者：汤志荔张安曹璐西北工业大学电子信息学院陕西西安710072

智能化是现代战斗机火力与指挥控制系统的发展趋势,如何对系统进行合理的人机功能分配是系统设计进程中关键任务之一。为此,提出一种定性与定量分析相结合的人机功能分配方法。对系统面临的作战任务进行分析,并建立系统的各层功能流程图... 详细信息

智能化是现代战斗机火力与指挥控制系统的发展趋势,如何对系统进行合理的人机功能分配是系统设计进程中关键任务之一。为此,提出一种定性与定量分析相结合的人机功能分配方法。对系统面临的作战任务进行分析,并建立系统的各层功能流程图,在此基础上,采用集对分析法对系统各子功能进行了初步的智能程度确定,然后给出系统的结构模型。最后讨论了系统的综合评价指标体系。该人机功能分配方法为智能火力与指挥控制系统的设计提供了一种新的理论参考。

关键词：火力与指挥控制系统智能人机功能分配

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无人机地面站自适应人机功能分配机制探讨

飞航导弹 2016年第4期 52-54,88页

作者：崔波王崴瞿珏王超空军工程大学

在总结无人机地面站人机功能的基础上,分析自动化与智能化技术对地面站人机交互界面及人机功能分配的影响,指出人机功能分配是地面站人机界面设计的关键问题。利用计算机科学中人机交互界面的Agent思想,针对地面站操作员的作战过程,建... 详细信息

在总结无人机地面站人机功能的基础上,分析自动化与智能化技术对地面站人机交互界面及人机功能分配的影响,指出人机功能分配是地面站人机界面设计的关键问题。利用计算机科学中人机交互界面的Agent思想,针对地面站操作员的作战过程,建立自适应人机功能分配初步机制模型,探索自适应人机交互界面在无人机地面站的应用方法。

关键词：作战无人机地面站人机功能分配自适应

面向人机功能分配的飞行员在环数值仿真系统研究

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面向人机功能分配的飞行员在环数值仿真系统研究

作者：傅继雷上海交通大学

学位级别：硕士

飞行员在环数值仿真系统是验证民机功能设计、研究航空人为因素的重要工具。随着民机自动化水平的提高,飞行员与飞机自动化系统之间功能分配设计的合理性是保障飞行安全的重要前提。为保证从仿真模型开发到飞机系统设计的无缝衔接,需围... 详细信息

飞行员在环数值仿真系统是验证民机功能设计、研究航空人为因素的重要工具。随着民机自动化水平的提高,飞行员与飞机自动化系统之间功能分配设计的合理性是保障飞行安全的重要前提。为保证从仿真模型开发到飞机系统设计的无缝衔接,需围绕飞行员在环仿真系统建立合理的设计流程,并对民机系统设计中的人机功能分配问题建立有效的评价机制。本文的研究内容主要包括:引入基于模型的系统工程方法从而建立飞行员在环数值仿真系统从飞机级功能设计到系统级功能实现的初步流程;借助“起飞风切变改出”飞行场景建立从顶层需求分析到飞机级功能架构设计的具体方法;借助飞行动力学模型和传统控制模型构建飞行员在环民机数值仿真系统飞机功能模块,并结合人为因素分析建立飞行员模型;通过黑盒功能解白与数值仿真相结合,建立起飞行员在环民机仿真系统的人机功能分配设计评价框架。本文所研究过程结合系统工程方法以及飞行员在环数值仿真系统建模,建立了可供分析验证的飞行员在环仿真系统设计流程,并提出了面向人机功能分配设计的评价框架,为民机系统功能设计中的人机功能接口设计提供了依据。

关键词：民机功能设计飞行员在环系统建模航空人为因素人机功能分配

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高速列车速度控制任务的人机功能分配研究

高速列车速度控制任务的人机功能分配研究

作者：杜昊北京交通大学

学位级别：硕士

随着高速列车自动化程度的不断提高,自动驾驶系统将逐渐取代列车司机的工作。自动驾驶系统和列车司机构成的联合控制器的人机职能划分是决定系统整体可靠性和安全性的关键,因此有必要对高速列车自动驾驶作业的人机功能分配问题展开研究... 详细信息

随着高速列车自动化程度的不断提高,自动驾驶系统将逐渐取代列车司机的工作。自动驾驶系统和列车司机构成的联合控制器的人机职能划分是决定系统整体可靠性和安全性的关键,因此有必要对高速列车自动驾驶作业的人机功能分配问题展开研究。本文构建了高速列车司机的认知处理模型,从认知结构的角度对驾驶任务的自动化等级进行划分,以速度控制任务为例制定了人机功能分配方案和信息推送策略,并通过人因实验验证了各认知阶段自动化水平差异对列车司机驾驶绩效的影响。论文的主要工作和研究成果如下:(1)基于Wickens信息处理模型和技能-规则-知识模型,将列车司机的情景意识作为信息处理过程中的一个重要环节,构建了融入了列车司机情景意识的高速列车司机认知处理模型。(2)基于上述高速列车司机认知处理模型,将列车司机的信息处理过程划分为信息感知与分析、决策生成、行为实施三个阶段,并对各阶段进行了人机职能划分,构建了基于认知结构的高速列车驾驶作业自动化等级划分模型。(3)对高速列车驾驶作业进行了任务分析,选取速度控制任务作为典型任务,基于上述等级划分模型完成了各阶段任务的自动化等级划分,设计得到了速度控制任务对应的28种人机功能分配方案。(4)设计并实现了基于驾驶模拟器的高速列车驾驶任务人机功能分配仿真实验系统,该系统可以快速实现人机功能分配方案的切换及各种突发事件的注入。利用该实验平台,采用正交实验法,研究了不同人机功能分配方案对列车司机的反应时间、追踪精度、主观负荷和情景意识的影响。实验结果显示,不同的认知阶段、不同的自动化水平对于速度控制任务的完成绩效有显著影响,验证了基于认知结构的等级划分模型的正确性。其中,决策生成的自动化等级变化对列车司机驾驶绩效的影响最大,中等级别的决策自动化在保证列车司机驾驶状态的同时也显著降低了人为操作失误。基于上述实验结果,本文最后还针对高速列车ATO系统的驾驶模式设计进行了探讨。本文提出的等级划分模型体现了列车司机的认知、决策过程,从认知结构的角度进行人机职能的划分为高速列车运行控制系统的智能化演进提供了一条新的路径,论文的研究结果可以为高速铁路全自动驾驶系统以及其他智能化系统的设计提供有益借鉴。

关键词：高速列车自动驾驶人机功能分配认知处理过程驾驶模式驾驶绩效

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载人航天器系统人机功能分配方法的研究

系统工程与电子技术 2000年第8期22卷 44-47页

作者：周前祥马治家航天医学工程研究所北京100094

航天员的存在是载人航天器的重要特点 ,为了确保整个系统的安全、可靠和高效 ,在总体设计时 ,需要充分考虑航天员在空间环境条件下生活和完成特定工作的能力 ,即根据人、机器的特点进行最佳的人、机功能分配。这对长期载人飞行而言 ,尤... 详细信息

航天员的存在是载人航天器的重要特点 ,为了确保整个系统的安全、可靠和高效 ,在总体设计时 ,需要充分考虑航天员在空间环境条件下生活和完成特定工作的能力 ,即根据人、机器的特点进行最佳的人、机功能分配。这对长期载人飞行而言 ,尤为重要。在相关文献的基础上 ,总结了人、机器自动操作的各自特性 ,然后阐述载人航天器系统人、机功能分配的原则与方法 ,并建立了一般模型。最后 ,提出几点看法以供讨论。

关键词：载人航天器人机功能分配人机工效学

人机功能分配对于长航时飞行负荷评价的初步研究

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转化医学电子杂志 2016年第2期3卷 84-88页

作者：王宥霖马如梦李晓京张利利惠铎铎马进许波胡文东第四军医大学航空航天医学院陕西西安710032 第四军医大学唐都医院实验外科陕西西安710038 第四军医大学校务部卫生处陕西西安710032

目的:针对新型飞机人机功能分配特点开展了深入系统的研究,建立任务负荷测量评价方法,提出新型飞机人机功能分配的方法及流程.方法:根据基于剩余能力的次任务负荷测量评价方法和任务执行过程中的负荷变化规律,设计了相应的实验流程,选... 详细信息

目的:针对新型飞机人机功能分配特点开展了深入系统的研究,建立任务负荷测量评价方法,提出新型飞机人机功能分配的方法及流程.方法:根据基于剩余能力的次任务负荷测量评价方法和任务执行过程中的负荷变化规律,设计了相应的实验流程,选取10名被试人员共进行了51组相关实验,部分验证并确立了任务负荷的评价方法以及范围.结果:任务负荷测量评价实验的结果部分验证了任务负荷测量评价方法的可行性和有效性;复杂作业任务负荷分析实验的结果验证了任务负荷的累加性.结论:运用基于剩余能力的测量方法测量任务负荷水平是可行和有效的;复杂作业任务负荷水平可以通过测量其简单子任务的负荷水平,再通过累加原理计算得出;负荷指数应在一定范围内,否则作业任务质量明显下降.

关键词：新型飞机人机功能分配任务负荷作业任务分配