基于视觉感知场的数控机床人机界面优化设计研究
本文选题:人机交互界面 + 视觉感知场强度 ; 参考:《合肥工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:国家的强盛是财富不断积累的过程,制造业不仅为人类提供物质资料,更是推动了社会财富的积累,而作为制造业工作母机的数控机床设备的发展水平不仅代表了一个国家制造业水平的高低,也推动着国民经济的不断发展,在各国的经济增长和结构调整过程中数控机床技术的研发备受关注,随着全球化和科技化程度的不断加深,智能数控中心逐渐取代了传统机床的地位,智能化控制系统成为了数控机床企业发展的技术保障,而作为数控机床中信息传递和反馈重要机制的人机界面逐渐成为数控机床的研究重点。为了提高数控机床人机交互界面的视觉舒适性和高效性,本文提出一种基于视觉感知场强度的人机交互界面优化设计方法。首先依据人眼视觉特性和视锥细胞分布特点确立人机交互界面视觉感知强度等级划分方法;然后依据优序法和层次分析法科学度量视觉感知元素重要性等级;最后在人机交互界面视觉感知强度等级与感知元素重要性指标基础上,构建基于视觉感知场强度的人机交互界面优化设计模型并用遗传算法求解该模型,最后通过语义量表法对该模型的设计效果进行验证。文章最后将该模型应用于数控机床刀具补偿界面优化设计的实例研究,分别计算出原始界面和优化后界面的视觉传达指数,验证了模型的正确性。基于视觉感知场强度的数控机床人机界面优化设计模型的研究不仅为数控机床人机交互界面设计提供了一种可行的设计方法,更为后续关于数控机床人机界面的研究提供了参考。
[Abstract]:The prosperity of the country is the process of the constant accumulation of wealth. The manufacturing industry not only provides material information for human beings, but also promotes the accumulation of social wealth. And the development level of CNC machine tool equipment, as a manufacturing mother machine, not only represents the level of a country's manufacturing industry, but also promotes the continuous development of the national economy. In the process of economic growth and structural adjustment of various countries, the research and development of NC machine tool technology has received much attention. With the deepening of globalization and the degree of science and technology, intelligent NC center has gradually replaced the position of traditional machine tool. Intelligent control system has become the technical guarantee for the development of CNC machine tool enterprises, and the man-machine interface, as an important mechanism of information transmission and feedback in NC machine tools, has gradually become the focus of research on NC machine tools. In order to improve the visual comfort and efficiency of the human-computer interface of NC machine tool, this paper presents an optimal design method of human-computer interaction interface based on the intensity of visual perception field. Firstly, according to the visual characteristics of human eyes and the distribution characteristics of cone cells, the classification method of visual perception intensity of human-computer interaction interface is established, and then the importance of visual perception elements is scientifically measured according to the superior order method and the analytic hierarchy process (AHP). Finally, on the basis of the grade of visual perception intensity and the importance index of perceptual elements, the optimal design model of human-computer interaction interface based on the intensity of visual perception field is constructed and solved by genetic algorithm. Finally, the design effect of the model is verified by semantic scale method. Finally, the model is applied to the optimization design of the tool compensation interface of NC machine tools, and the visual communication index of the original interface and the optimized interface are calculated respectively, which verifies the correctness of the model. The research of human-machine interface optimization design model based on visual perception field strength not only provides a feasible design method for man-machine interface design of CNC machine tool. Furthermore, the research on the man-machine interface of NC machine tools is provided as a reference.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG659;TP11
【参考文献】
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,本文编号:1943447
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