● 摘要
鉴于中国陆地公共安全的重要性日益增加,本课题在国家863项目《公共安全与救援机器人》(批号:2012AA041502-1)的支持下,研究多维武警安全救援系统的开发与设计,以提高抢险救援部门装备技术水平和战斗能力、避免人员伤亡为目标。课题以消防员的生理和心理特征为研究对象,在人机工程学和交互设计理论的指导下,设计研制消防无人车控制终端。课题的主要研究工作如下:
首先,对国内外的消防装备和控制器的方式进行研究。根据需要控制的机器人的种类,确定了手持式和台式两种控制方式。并介绍了第一、二代消防无人车的样机和第一代手持控制器的设计状况、功能、参数等。
其次,在前两代控制终端的设计情况和反馈来的信息的基础上,分别应用人机工程学和交互设计的理论对控制台的外形和控制台终端的交互界面进行设计。其中应用人机工程学理论的研究是为了以消防员的角度出发,设计出更贴合救援环境的控制台外形。
再次,秉承“以任务导向为目标”的设计理念,遵循交互界面设计原则,并根据消防员的需求对控制终端的交互界面进行设计。
最后,利用计算机虚拟仿真技术从人因学的7个方面对无人车控制台的可靠性和舒适性进行了验证,并利用层次分析法、模糊数学理论和灰色理论对交互界面的易用性进行了评估,还对软、硬件界面进行了用户测评。从这三个方面对无人车控制终端的可行性进行研究,并得出了比较理想的结果。
“消防无人车控制终端”方案的提出,为武警官兵安全救援立体化模式的发展提供了更多的可能性,不仅保护了武警官兵的人身安全,而且提高了救援效率。从无人车实时信息采集,信息高速传递与反馈,到最终的信息化救援上有广阔的应用前景,军事意义重大。