救援机器人的人机交互界面设计摘要在当今的社会条件下，人机交互界面是用户了解和使用软件功能时直接的也是重要的一个环节。

“人机交互界面”是指人机交互中人与机间相互施加影响的区域，是人与计算机信息交互的媒介，凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机交互界面。

救援机器人会在极端恶劣的环境下实施救援，这就要求配套的仪器设备非常先进。

本文提出了应用虚拟仪器技术来辅助救援机器人交互界面的优化设计。

简要介绍了虚拟仪器技术以及Labview的概念、特点和优势。

然后详细阐述了人机交互界面的各功能模块、软硬件结构设计。

给出了人机交互和人机交互界面的相关知识，通过运用微软操作系统界面的不短更新换代和手机操作系统的例子，讲述了了人机交互界面的发展历程。

最后介绍了基于Labview技术在救援机器人人机交互界面的开发利用，并给出了设计开发的有关步骤，重点是结合救援机器人的特点来综合设计。

利用Labview的模块化仿真功能，设计出相应的前面板和程序框图，接着进行调试过程，在程序调试过程中遇到错误，及时查找原因，逐一排查。

本文简要介绍人机交互界面设计的一些过程和救援机器人相互结合的有关内容。

关键词：人机交互界面 Labview 虚拟仪器技术救援机器人信息交互模块化ABSTRACTIn today's social conditions, human-computer interaction interface is user to understand and use the software function directly is also an important link. "Interface" refers to the interaction between human and machine in the influence area, is the human and the computer information interactive media, where human-computer exchange of information involved in all areas of the man-machine interface. Rescue robots will rescue under extreme conditions, this requires supporting equipment is very advanced.This paper presents the application of virtual instrument technology optimization design to assist the rescue robot interface. Briefly introduced the virtual instrument technology and concept of Labview, characteristics and advantages. And thenexpatiates on the function module, man-machine interface of the software and hardware structure design. Given the relevant knowledge of human-computer interaction and human-computer interface, through the use of Microsoft operating system interface is not short of renewal and mobile phone operating system example, describes the development process of man-machine interface. Finally, introduced the Labview technology in the development and use of rescue robot based on human-computer interaction interface, and gives the steps of design and development, the focus is combined with the characteristics of rescue robot to integrated design. The use of modular simulation function of Labview, designs the front panel and the program diagram, then the debugging process, an error is encountered in the debugging process, timely find the reasons, one by one. The context is introduced in this paper, the design of man-machine interactive interface of some process and rescue robot.Key Words:The man-machine interfac；Labview；The virtual instrument technology；Rescue robot；Information interaction目录摘要…………………………………………………………………ABSTRACT…………………………………………………………………1 第一章绪论………………………………………………………1.1引言……………………………………………………………………………1.2课题的研究背景及意义………………………………………………………1.3国内外研究现状………………………………………………………………1.4研究方法和结构设计…………………………………………………………2 第二章虚拟仪器和Labview基础理论………………………………2.1 虚拟仪器技术概述…………………………………………………………2.2 虚拟仪器的结构和分类……………………………………………………2.3 Labview开发技术……………………………………………………………2.3.1 Labview的功能与特点………………………………………………2.3.2Labview编程界面设计………………………………………………2.4本章小结……………………………………………………………………3 第三章人机交互界面的设计…………………………………………3.1 人机交互和人机交互界面…………………………………………………3.2 人机交互界面的发展……………………………………………………3.3人机交互界面的开发………………………………………………………3.3.1 微软操作系统的人机界面…………………………………………3.3.2 手机操作系统的人机界面…………………………………………3.4本章小结……………………………………………………………………4 第四章救援机器人的人机交互界面设计……………………………4.1救援机器人的现状……………………………………………………………4.2人机界面的仿真设计………………………………………………………4.3本章小结……………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………致谢………………………………………………………………………第一章绪论1.1 引言我国是世界上灾难频发的国家之一，具有灾害种类多、发生频率高和分布地域广等特点。

如果能够使用具有探测救援能力的机器人，通过接受控制中心的命令，有效地在危险环境中进行搜救或返回有用信息，将会为营救人员提供最有效的帮助，具有十分巨大的应用价值。

为了能顺利开展灾害救援工作减少人员伤亡需要研制救援机器人代替救援人员进入复杂环境下执行救援任务，救援机器人属于危险作业机器人为适应非结构化环境危险作业机器人应该一种具有环境认知行为决策运动控制等能力的智能移动机器人。

救援机器人指的是为救援而采取先进科学技术研制的机器人，如地震救援机器人，它是一种专门用于大地震后在倒塌的房屋废墟中寻找幸存者的机器人。

这种机器人配备了彩色摄像机，热成像仪和先进的导航通讯系统。

2011年3月,日本发生了福岛核事故。

在事故初期,由于未及时应用机器人技术,使东京电力公司,甚至日本政府都承受了较大压力,在事故处理后期,机器人在航空拍摄、反应堆厂房环境监测、路障清除、应急装备安装等方面均发挥了重要作用,使人们更加清楚地认识到机器人对核电站事故处理的意义。

1.2课题的研究背景及意义在世界各地由于自然灾害、恐怖活动和各种突发事故等原因，灾难时常发生。

印尼海啸、日本核泄漏等一些列大的灾难事故中，救援人员仅仅只有48小时的黄金救援时间，用于在倒塌的房屋中搜救人员，在这种特殊的情况下救援机器人就发挥了很大的作用，可以给救灾任务提供很大的帮助。

因此，一个成熟的救援机器人的实际应用就成为救灾能否成功的关键，救援机器人的重点在于如何实现和救灾人员的有效沟通，而人机交互界面的优化设计就成为重中之重。

随着科学技术的发展，国内对“人机交互界面”的研究也日益升温，从事设计界面的人越来越多，把该项技术应用到救援当中也成为当今科学研究的热点。

本文重点应用虚拟仪器技术研究实现的界面仿真，设计出符合人们使用习惯的交互界面。

1.3国内外研究现状随着电子技术、计算机技术和数字信号处理技术的飞速发展，以及这些技术在测控和信号等领域中的广泛应用，仪器技术领域发生了巨大变化。

从最初的模拟仪器到现在的数字化仪器、嵌入式系统仪器和智能仪器，新的测试理论、测试方法不断的应用于实践，仪器技术领域的各种创新积累使现代测量仪器的性能发生了质的飞跃，从而使仪器的概念和形式发生了巨大的变化，出现一种全新的仪器概念——虚拟仪器。

Labview是美国研发的软件，美国Focus软件公司和Sensor Developments公司采用虚拟仪器技术测量飞机飞行状态中的螺旋桨应力分布；美国空军采用一套基于 VXI 和 LabVIEW 的虚拟仪器测量系统代替了3套传统测试系统；G System 公司基于 5 套 NI PXI 机箱实现了分布式同步数据采集系统，用于洛克希德·马丁 F-35 战斗机不同子系统综合时的测试；西班牙采用虚拟仪器研究微重力条件下的燃烧；在 1993 年，NASA 在哥伦比亚航天飞机飞行任务中采用虚拟仪器研究太空中宇航员的大脑如何处理内耳信号、视觉以及其它感觉的联合作用，以弄清宇航员的晕机症状。