人机系统是由人、机器和环境三个要素相互作用、相互依存而构成的复杂系统,其组成可归纳如下:
一、基本组成要素
人的子系统 包括感知(如视觉、听觉等)、信息加工(大脑处理)、决策与反应(作出指令)三个阶段,对应S-O-R模型。
机器的子系统
由控制装置、机器本体(如执行机构)、显示装置等组成,负责具体任务的执行与反馈。
环境要素
包括物理环境(如温度、光照)和社会环境(如用户习惯、操作规范),对系统性能有重要影响。
二、核心组成部分
人机界面(HMI)
是人与机器交互的媒介,包括操作设备、显示输出、传感器等,承担信息传递与控制功能。
三、扩展模型补充
部分模型将系统进一步划分为:
操作软件子系统(如工控软件的RTDB、HMI模块);
执行系统(如机器人关节控制、自动驾驶算法)。
四、典型应用场景
工业控制: 通过HMI实现设备监控与操作,如工控软件的组态; 智能交通
机器人技术:包含感知系统(如激光雷达)、控制系统(如路径规划)和执行系统(如电机驱动)。
五、研究重点
工程心理学等学科主要研究人机系统的交互设计,强调提高系统的可靠性、易用性和灵活性,例如通过优化界面布局、减少操作步骤来提升用户体验。
综上,人机系统是一个多层次、动态交互的开放系统,其组成要素需根据具体应用场景进行优化配置。