外文翻譯--數(shù)字化TlG焊機菜單式人機交互系統(tǒng)的研究

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畢業(yè)設計 (論文 )外文資料翻譯 系 部： 機械工程系 專 業(yè)： 機械工程及自動化 姓 名： 學 號： 外文出處： on IG 附 件： 指導教師評語： 中文翻譯基本符合英文原意。 簽名： 注： 請將該封面與附件裝訂成冊。 附件 1：外文資料翻譯譯文 數(shù)字化 何建萍，張春波 ，吳毅雄 ，焦復杰 摘要 ： 在采用 集、實時信息處理、實時控制算法運算、實時控制等為一體的全數(shù)字化 菜單式鍵盤輸入和液晶顯示（ 字化輸入 /輸出設備，實現(xiàn)了面向用戶、操作靈活方便的可進行 種人機交互系統(tǒng)作為全數(shù)字化 其他任務的時間協(xié)調是影響其穩(wěn)定可靠操作的關鍵。實驗結果表明：該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，操作靈活，現(xiàn)場顯示明了；參數(shù)設置精度高，抗干擾能力強。 關鍵 詞 ： 人機交互系統(tǒng)； 數(shù)字化； 雙處理器； 菜單 引言 自 20世紀 90年代第一臺 關焊機的數(shù)字化研究越來越多，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)字化的人機交互系統(tǒng)，其中控制和主電路是實現(xiàn)數(shù)字化焊接電探的關鍵，人機交互系統(tǒng)是數(shù)字化焊接電源的外在表現(xiàn)。 人機交互系統(tǒng)是人機最直接的操作界面，是操作者向計算機輸入信息、發(fā)出指令及觀察現(xiàn)場參數(shù)和信息的窗口，它應具有友好性、靈活性、功能性、明確性、一致性、可靠性等 特點。國外已有焊機將液晶顯示和鍵盤操作相結合 +進行焊接方法、焊接工藝參數(shù)設置和信息顯示等的人機交互過程，如奧地利 000／ 5000及 5000全數(shù)字化焊機，具有脈沖 流 弧焊、 等多種工藝方法的不同材質、不同焊絲直徑的多功能焊接人機界面；美國 品集團公司的 有用戶友好的 程界 面；美國 在一個人機界面上進行 沖 述焊機均是基于微處理器，由鍵盤設置功能和參數(shù)，通過 以功能鍵的人機交互方式為主。文 [4]介紹了一種基于的人機界面。國內有關焊接電源的 多局限于控制系統(tǒng)，尚未有詳盡的有關人機交互系統(tǒng)數(shù)字化的研究和報道。 1 人機交互方式的選擇 人機交互的常用方法有問答式對話、菜單交互、功能鍵、圖符、命令 語言界面、查詢語言界面、自然語言界面等。其中前 3種適合于過程控制現(xiàn)場的人機交互，后 4種則適合于后臺操作的人機交互。焊機的人機交互可分為焊前準備的人機交互和焊接過程中的人機交互，為過程控制現(xiàn)場的人機交互情況。因此，本研究中就問答式對話、菜單交互、功能鍵這 3種人機交互方法進行展開討論。問答式對話是最簡單的人機交互方式，它是由系統(tǒng)起動的對話，系統(tǒng)使用自然語言指導性提問，提示用戶進行回答。其優(yōu)點是：容易使用、容易學習，軟件編程實現(xiàn)容易，用戶回答范圍小，因此不易出錯。缺點是：效率不高，速度慢，靈活性差，修改擴充不方便 。 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：減少用戶的記憶負擔，加快操作，減少輸入量，較少出錯率。但缺點也很明顯，如：功能鍵定義帶任意性，缺少標準化；不標準或不一致的功能鍵定義會引起記憶和操作上的麻煩；如果系統(tǒng)功能過多，則需要過多的功能，需要增加功能鍵數(shù)。也就容易引起混淆。 2 人機交互系統(tǒng)的設計思想 焊接電源的人機交互系統(tǒng)要完成焊接參數(shù)的設置、焊接工藝的選擇、焊接過程中參數(shù)的修改、焊接過程提示、焊接參數(shù)動態(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完成操 作。 本研究中，采用了“ “ “ 、“ 4個鍵。并把顯示的內容主要分為 6個界面：友好界面、 數(shù)預置界面、參數(shù)修改界面、焊接等待界面、焊接現(xiàn)場界面。這 4個鍵操作和 6個界面顯示的人機交互過程如圖 開機時。系統(tǒng)首先顯示友好界面，并監(jiān)測鍵盤操作，當檢測“ 按下，則系統(tǒng)進入菜單界面。根據 大部分，菜單界面中有 3個選項：預置(焊接 (退出 (通過“ “ 移動光標進 行選擇，當光標在 ，系統(tǒng)進入參數(shù)預置界面。即進行焊機焊接前的準備工作；當光標在 ，系統(tǒng)進入焊接等待界面；當光標在 。系統(tǒng)回到友好界面。 根據焊接過程所需參數(shù)的個數(shù)，參數(shù)預置有相應的頁數(shù)。本研究根據 置了 8個參數(shù)：預氣時間、延氣時間、電流上升時間、電流下降時間、引弧電流、初始電流、焊接電流、終止電流。在參數(shù)預置界面。通過“ “ 選擇參數(shù)。顯示相應參數(shù) 的提示頁，當某一參數(shù)選擇之后按下“ ，進入參數(shù)修改界面，用“ “ 進行該參數(shù)的設置，當該數(shù)設置完后再按“ ，可回到參數(shù)預置界面，繼續(xù)通過“ “ 選擇其他參數(shù)進行設置，直到所需的參數(shù)均預置完后，按“ 可回到菜單界面。 在焊接等待界面，當可靠檢測到焊槍合上時，則系統(tǒng)進入焊接現(xiàn)場界面，即進入焊機焊接時對各部分的檢測、采集及控制，這時系統(tǒng)一方面動態(tài)顯示焊接過程的各階段及相應階段的現(xiàn)場主要參數(shù)，另一方面可通過“ “ 修改 焊接現(xiàn)場的焊接電流值，直到焊接過程結束時，系統(tǒng)回到友好界面。 3 人機交互系統(tǒng)的工作原理 3． 1 本研究的雙 及 單片機 )，并以 晶顯示采用字符型液晶顯示模塊 在人機交互的過程中， 描的鍵盤操作經過鍵 值判斷和過程判斷后，將相應的信息傳送給 205焊接過程中，實時地采集焊接現(xiàn)場數(shù)據，并經過數(shù)據處理后發(fā)送給 2是以 1 051發(fā)送狀態(tài)和數(shù)據，通過 4個鍵盤在硬件上按照一行排列，因此鍵盤接口只需 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 人機交互系統(tǒng) 圖 3所示。根據前面設計思想中分析的 個顯示界面，該系統(tǒng)的操作分為 6個階段：友好顯示階段、菜單選擇階段、參數(shù)設置選擇階段、參數(shù)修改階段、焊接等待階段、焊 接現(xiàn)場監(jiān)控顯示階段，分別表示為階段 l、 2、 3、 4、 5、 6。開機后直接進人的友好顯示階段，顯示內容不是固定的，根據焊機的不同而定，也根據需要而定，作為 顯示“ to IG 。 據掃描得到的不同的鍵，進行相應的鍵值處理，并根據要求，進行操作階段的切換。在“ 按下時，即可進人菜單選攆階段。由于菜單選擇參數(shù)設置選擇、參數(shù)修改、焊接等待、焊接現(xiàn)場監(jiān)控顯示這 5個階段的“ 、“ 和“ 的操作含義不同，因此，在圖 4中當檢測到“ “ “ 的某一鍵按下時，先耍判斷是在哪個階段，然后再進行該鍵在相應階段的處理，并與單片機通信進行相應階段的信息顯示及必要的階段切換。這 4個鍵在不同階段操作的含義，見表 1。 4 實驗結果 本研究的由 1所示。 表 1 鍵盤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 焊接的關于 機器交互作用的主要展覽接口 其中，圖 3示內容可根據實際晴況和用戶要求改變；圖 3中，光標在 此界面，可用“ “ 進 行選擇，當選擇好后，可按“ 進入參數(shù)預置界面或焊接等待界面或回到友好界面；圖 3 2頁是在參數(shù)預置界面中用“ “ 鍵分別選擇了預氣時間和焊接電流參數(shù)再按“ 得到的；圖 3時，當系統(tǒng)檢測到焊槍開關可靠臺上．系統(tǒng)將進入焊接過程，并進行焊接過程的人機交互操作．而當焊槍開關并未合上，但“ 按下，則系統(tǒng)回到菜單界面；圖 4一行提示為焊接電流 上升過程，第二行顯示表明上升時間還剩 1 S，第三行是動態(tài)顯示焊接電流和焊接電壓。 5 結論 a．數(shù)字化人機交互系統(tǒng)是數(shù)字化焊接電源的一個主要組成部分，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。本研究中采用了過程顯示、參數(shù)設置顯示、現(xiàn)場信息顯示，并結合實際情況，進行了必要的提示。 b．實驗表明 人機交互系統(tǒng)可靠性關鍵有 2 個：一是 間的可靠通信，二是鍵盤的手工操作、液晶顯示及 指令執(zhí)行等之間的速度匹配。 參考文獻： [1] 劉嘉，殷樹言，丁京柱． 數(shù)字化焊機及其特點 [J]． 電焊機， 2001， 31(6)：816． [2] 劉嘉，盧振洋，殷樹言，等． 電焊機數(shù)字化 [J]． 焊接學報， 2002， 23(1)：88 [3] 朱志明，羅小鋒，吳文楷．多功能逆變式弧焊機智能化人機界面設計[J]．電焊機， 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 IG IG IG of 50 K be IG IG IG to an d on of a C( on on is to of in 1 of in of or or is to so as to in is by a of be on of in is to A in of of be of of 2 of IG in of be to a of an d it is to to in to “ “， “ “ in to is As as a is s is is it is in by is is be to of is to of by So IG of of P” is on of is to to of is be to on in to in SP of of “ be to at of 3 of IG of IG in as IG to of by A of on to of of in be by is to be in ／ D, to of is is on by on in a so a As a 1 to to 3． 2 of IG of to on be as ， 2， 3， 4， 5， 6 to is is is by to IG 。 is to if be “ in ，3， 4， 5， ， of is to of is of in ． 4 of is ． a is a of be to s b is d as in in II It is be f is a is in of is 5 a of as (1)in to as as as if (2)of is is of CD 1] of it’s 200I． 31(6)： 8 [2] 2(102 23(I)： 88 [3] on an of ) -6(