機(jī)械專業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯--數(shù)字化TlG焊機(jī)菜單式人機(jī)交互系統(tǒng)的研究

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畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )外文資料翻譯 系 部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 外文出處： on IG 附 件： 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 中文翻譯基本符合英文原意。 簽名： 注： 請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。 附件 1：外文資料翻譯譯文 數(shù)字化 何建萍，張春波 ，吳毅雄 ，焦復(fù)杰 摘要 ： 在采用 集、實(shí)時(shí)信息處理、實(shí)時(shí)控制算法運(yùn)算、實(shí)時(shí)控制等為一體的全數(shù)字化 菜單式鍵盤(pán)輸入和液晶顯示（ 字化輸入 /輸出設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了面向用戶、操作靈活方便的可進(jìn)行 種人機(jī)交互系統(tǒng)作為全數(shù)字化 其他任務(wù)的時(shí)間協(xié)調(diào)是影響其穩(wěn)定可靠操作的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作靈活，現(xiàn)場(chǎng)顯示明了；參數(shù)設(shè)置精度高，抗干擾能力強(qiáng)。 關(guān)鍵 詞 ： 人機(jī)交互系統(tǒng)； 數(shù)字化； 雙處理器； 菜單 引言 自 20世紀(jì) 90年代第一臺(tái) 關(guān)焊機(jī)的數(shù)字化研究越來(lái)越多，并逐步成為焊接電源的主要發(fā)展方向之一。數(shù)字化 字化的控制系統(tǒng)和數(shù)字化的人機(jī)交互系統(tǒng)，其中控制和主電路是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化焊接電探的關(guān)鍵，人機(jī)交互系統(tǒng)是數(shù)字化焊接電源的外在表現(xiàn)。 人機(jī)交互系統(tǒng)是人機(jī)最直接的操作界面，是操作者向計(jì)算機(jī)輸入信息、發(fā)出指令及觀察現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)和信息的窗口，它應(yīng)具有友好性、靈活性、功能性、明確性、一致性、可靠性等 特點(diǎn)。國(guó)外已有焊機(jī)將液晶顯示和鍵盤(pán)操作相結(jié)合 +進(jìn)行焊接方法、焊接工藝參數(shù)設(shè)置和信息顯示等的人機(jī)交互過(guò)程，如奧地利 000／ 5000及 5000全數(shù)字化焊機(jī)，具有脈沖 流 弧焊、 等多種工藝方法的不同材質(zhì)、不同焊絲直徑的多功能焊接人機(jī)界面；美國(guó) 品集團(tuán)公司的 有用戶友好的 程界 面；美國(guó) 在一個(gè)人機(jī)界面上進(jìn)行 沖 述焊機(jī)均是基于微處理器，由鍵盤(pán)設(shè)置功能和參數(shù)，通過(guò) 以功能鍵的人機(jī)交互方式為主。文 [4]介紹了一種基于的人機(jī)界面。國(guó)內(nèi)有關(guān)焊接電源的 多局限于控制系統(tǒng)，尚未有詳盡的有關(guān)人機(jī)交互系統(tǒng)數(shù)字化的研究和報(bào)道。 1 人機(jī)交互方式的選擇 人機(jī)交互的常用方法有問(wèn)答式對(duì)話、菜單交互、功能鍵、圖符、命令 語(yǔ)言界面、查詢語(yǔ)言界面、自然語(yǔ)言界面等。其中前 3種適合于過(guò)程控制現(xiàn)場(chǎng)的人機(jī)交互，后 4種則適合于后臺(tái)操作的人機(jī)交互。焊機(jī)的人機(jī)交互可分為焊前準(zhǔn)備的人機(jī)交互和焊接過(guò)程中的人機(jī)交互，為過(guò)程控制現(xiàn)場(chǎng)的人機(jī)交互情況。因此，本研究中就問(wèn)答式對(duì)話、菜單交互、功能鍵這 3種人機(jī)交互方法進(jìn)行展開(kāi)討論。問(wèn)答式對(duì)話是最簡(jiǎn)單的人機(jī)交互方式，它是由系統(tǒng)起動(dòng)的對(duì)話，系統(tǒng)使用自然語(yǔ)言指導(dǎo)性提問(wèn)，提示用戶進(jìn)行回答。其優(yōu)點(diǎn)是：容易使用、容易學(xué)習(xí)，軟件編程實(shí)現(xiàn)容易，用戶回答范圍小，因此不易出錯(cuò)。缺點(diǎn)是：效率不高，速度慢，靈活性差，修改擴(kuò)充不方便 。 使用功能鍵可代替輸入命令等完成系統(tǒng)功能。其好處不言而喻，如：減少用戶的記憶負(fù)擔(dān)，加快操作，減少輸入量，較少出錯(cuò)率。但缺點(diǎn)也很明顯，如：功能鍵定義帶任意性，缺少標(biāo)準(zhǔn)化；不標(biāo)準(zhǔn)或不一致的功能鍵定義會(huì)引起記憶和操作上的麻煩；如果系統(tǒng)功能過(guò)多，則需要過(guò)多的功能，需要增加功能鍵數(shù)。也就容易引起混淆。 2 人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想 焊接電源的人機(jī)交互系統(tǒng)要完成焊接參數(shù)的設(shè)置、焊接工藝的選擇、焊接過(guò)程中參數(shù)的修改、焊接過(guò)程提示、焊接參數(shù)動(dòng)態(tài)顯示等一系列功能，并且為了減少硬件，采用盡可能少的鍵來(lái)完成操 作。 本研究中，采用了“ “ “ 、“ 4個(gè)鍵。并把顯示的內(nèi)容主要分為 6個(gè)界面：友好界面、 數(shù)預(yù)置界面、參數(shù)修改界面、焊接等待界面、焊接現(xiàn)場(chǎng)界面。這 4個(gè)鍵操作和 6個(gè)界面顯示的人機(jī)交互過(guò)程如圖 開(kāi)機(jī)時(shí)。系統(tǒng)首先顯示友好界面，并監(jiān)測(cè)鍵盤(pán)操作，當(dāng)檢測(cè)“ 按下，則系統(tǒng)進(jìn)入菜單界面。根據(jù) 大部分，菜單界面中有 3個(gè)選項(xiàng)：預(yù)置(焊接 (退出 (通過(guò)“ “ 移動(dòng)光標(biāo)進(jìn) 行選擇，當(dāng)光標(biāo)在 ，系統(tǒng)進(jìn)入?yún)?shù)預(yù)置界面。即進(jìn)行焊機(jī)焊接前的準(zhǔn)備工作；當(dāng)光標(biāo)在 ，系統(tǒng)進(jìn)入焊接等待界面；當(dāng)光標(biāo)在 。系統(tǒng)回到友好界面。 根據(jù)焊接過(guò)程所需參數(shù)的個(gè)數(shù)，參數(shù)預(yù)置有相應(yīng)的頁(yè)數(shù)。本研究根據(jù) 置了 8個(gè)參數(shù)：預(yù)氣時(shí)間、延氣時(shí)間、電流上升時(shí)間、電流下降時(shí)間、引弧電流、初始電流、焊接電流、終止電流。在參數(shù)預(yù)置界面。通過(guò)“ “ 選擇參數(shù)。顯示相應(yīng)參數(shù) 的提示頁(yè)，當(dāng)某一參數(shù)選擇之后按下“ ，進(jìn)入?yún)?shù)修改界面，用“ “ 進(jìn)行該參數(shù)的設(shè)置，當(dāng)該數(shù)設(shè)置完后再按“ ，可回到參數(shù)預(yù)置界面，繼續(xù)通過(guò)“ “ 選擇其他參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，直到所需的參數(shù)均預(yù)置完后，按“ 可回到菜單界面。 在焊接等待界面，當(dāng)可靠檢測(cè)到焊槍合上時(shí)，則系統(tǒng)進(jìn)入焊接現(xiàn)場(chǎng)界面，即進(jìn)入焊機(jī)焊接時(shí)對(duì)各部分的檢測(cè)、采集及控制，這時(shí)系統(tǒng)一方面動(dòng)態(tài)顯示焊接過(guò)程的各階段及相應(yīng)階段的現(xiàn)場(chǎng)主要參數(shù)，另一方面可通過(guò)“ “ 修改 焊接現(xiàn)場(chǎng)的焊接電流值，直到焊接過(guò)程結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)回到友好界面。 3 人機(jī)交互系統(tǒng)的工作原理 3． 1 本研究的雙 及 單片機(jī) )，并以 晶顯示采用字符型液晶顯示模塊 在人機(jī)交互的過(guò)程中， 描的鍵盤(pán)操作經(jīng)過(guò)鍵 值判斷和過(guò)程判斷后，將相應(yīng)的信息傳送給 205焊接過(guò)程中，實(shí)時(shí)地采集焊接現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給 2是以 1 051發(fā)送狀態(tài)和數(shù)據(jù)，通過(guò) 4個(gè)鍵盤(pán)在硬件上按照一行排列，因此鍵盤(pán)接口只需 1根行線和 4根列線，其 中，行線是輸出掃描線，由 線是列值讀入線，由 3． 2 人機(jī)交互系統(tǒng) 圖 3所示。根據(jù)前面設(shè)計(jì)思想中分析的 個(gè)顯示界面，該系統(tǒng)的操作分為 6個(gè)階段：友好顯示階段、菜單選擇階段、參數(shù)設(shè)置選擇階段、參數(shù)修改階段、焊接等待階段、焊 接現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控顯示階段，分別表示為階段 l、 2、 3、 4、 5、 6。開(kāi)機(jī)后直接進(jìn)人的友好顯示階段，顯示內(nèi)容不是固定的，根據(jù)焊機(jī)的不同而定，也根據(jù)需要而定，作為 顯示“ to IG 。 據(jù)掃描得到的不同的鍵，進(jìn)行相應(yīng)的鍵值處理，并根據(jù)要求，進(jìn)行操作階段的切換。在“ 按下時(shí)，即可進(jìn)人菜單選攆階段。由于菜單選擇參數(shù)設(shè)置選擇、參數(shù)修改、焊接等待、焊接現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控顯示這 5個(gè)階段的“ 、“ 和“ 的操作含義不同，因此，在圖 4中當(dāng)檢測(cè)到“ “ “ 的某一鍵按下時(shí)，先耍判斷是在哪個(gè)階段，然后再進(jìn)行該鍵在相應(yīng)階段的處理，并與單片機(jī)通信進(jìn)行相應(yīng)階段的信息顯示及必要的階段切換。這 4個(gè)鍵在不同階段操作的含義，見(jiàn)表 1。 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 本研究的由 1所示。 表 1 鍵盤(pán)操作在不同階段的含義 鍵 階段 2 階段 3 階段 4 階段 5 階段 6 變 到階段 2 到階段 2 到階段 2 到階段 2 菜單 選參數(shù) 參數(shù)加 1 不變 電流加 1 菜單 選參數(shù) 參數(shù)減 1 不變 電流減 1 置到 3 到階段 4 到階段 3 不變 不變 焊接到 5 推出到 1 圖 3 焊接的關(guān)于 機(jī)器交互作用的主要展覽接口 其中，圖 3示內(nèi)容可根據(jù)實(shí)際晴況和用戶要求改變；圖 3中，光標(biāo)在 此界面，可用“ “ 進(jìn) 行選擇，當(dāng)選擇好后，可按“ 進(jìn)入?yún)?shù)預(yù)置界面或焊接等待界面或回到友好界面；圖 3 2頁(yè)是在參數(shù)預(yù)置界面中用“ “ 鍵分別選擇了預(yù)氣時(shí)間和焊接電流參數(shù)再按“ 得到的；圖 3時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到焊槍開(kāi)關(guān)可靠臺(tái)上．系統(tǒng)將進(jìn)入焊接過(guò)程，并進(jìn)行焊接過(guò)程的人機(jī)交互操作．而當(dāng)焊槍開(kāi)關(guān)并未合上，但“ 按下，則系統(tǒng)回到菜單界面；圖 4一行提示為焊接電流 上升過(guò)程，第二行顯示表明上升時(shí)間還剩 1 S，第三行是動(dòng)態(tài)顯示焊接電流和焊接電壓。 5 結(jié)論 a．?dāng)?shù)字化人機(jī)交互系統(tǒng)是數(shù)字化焊接電源的一個(gè)主要組成部分，操作上的靈活方便和顯示上的直觀明了是該系統(tǒng)的基本要求。本研究中采用了過(guò)程顯示、參數(shù)設(shè)置顯示、現(xiàn)場(chǎng)信息顯示，并結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行了必要的提示。 b．實(shí)驗(yàn)表明 人機(jī)交互系統(tǒng)可靠性關(guān)鍵有 2 個(gè)：一是 間的可靠通信，二是鍵盤(pán)的手工操作、液晶顯示及 指令執(zhí)行等之間的速度匹配。 參考文獻(xiàn)： [1] 劉嘉，殷樹(shù)言，丁京柱． 數(shù)字化焊機(jī)及其特點(diǎn) [J]． 電焊機(jī)， 2001， 31(6)：816． [2] 劉嘉，盧振洋，殷樹(shù)言，等． 電焊機(jī)數(shù)字化 [J]． 焊接學(xué)報(bào)， 2002， 23(1)：88 [3] 朱志明，羅小鋒，吳文楷．多功能逆變式弧焊機(jī)智能化人機(jī)界面設(shè)計(jì)[J]．電焊機(jī)， 2002， 32(2)： 4 附件 2：外文原文 on of IG e A by w in is to 9， of As of IG of is to is on of 990’s ， a of of is of is is a to an d to an d As an it be l to 000 an d 700／ 4000／ 5000 a 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