机器人控制系统系列：Yaskawa Motoman HP20_（9）.人机交互界面设计.docx

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人机交互界面设计

引言

人机交互界面（Human-MachineInterface,HMI）是机器人控制系统中至关重要的组成部分。通过HMI，操作员可以方便地对机器人进行编程、监控和控制。YaskawaMotomanHP20控制系统提供了多种HMI选项，包括触摸屏、按钮面板和远程控制设备。本节将详细介绍如何设计高效、直观且易于使用的HMI，以提高操作员的工作效率和安全性。

HMI的基本功能

编程界面

编程界面是HMI的核心功能之一，它允许操作员编写和编辑机器人的运动路径和任务。YaskawaMotomanHP20控制系统提供了丰富的编程工具，包括图形化编程和文本编程两种方式。

图形化编程

图形化编程界面通过直观的图形元素帮助操作员快速生成机器人程序。操作员可以通过拖放图形块来定义机器人的运动路径和任务。这些图形块通常包括运动指令、逻辑控制、I/O操作等。

示例：创建一个简单的运动路径

#示例代码：创建一个简单的运动路径

#假设有一个名为robot的机器人对象

#定义起始点和目标点

start_point=(0,0,0)

target_point=(100,100,100)

#创建一个运动路径

motion_path=[

{type:move_linear,target:target_point,speed:100},

{type:move_circular,target:(200,200,200),radius:50,speed:80},

{type:move_joint,target:(300,300,300),speed:60}

]

#将路径发送给机器人

robot.program_motion(motion_path)

文本编程

对于需要更高灵活性和精确控制的任务，YaskawaMotomanHP20控制系统提供了文本编程界面。操作员可以使用INFORM语言编写复杂的机器人程序。INFORM语言是一种高级编程语言，支持变量、循环、条件判断等功能。

示例：使用INFORM语言编写一个简单的运动程序

#示例代码：使用INFORM语言编写一个简单的运动程序

#定义起始点和目标点

GROUP1

TPDEF0,0,0,0,0,0

TPDEF100,100,100,0,0,0

#创建一个运动路径

BLOCKmain

MOVEL100

MOVEC200RADIUS50

MOVEJ300

END

HMI的设计原则

用户友好性

HMI的设计应注重用户友好性，使操作员能够快速理解和使用。界面应简洁明了，避免过多的复杂操作。常用功能应易于访问，减少操作员的学习和使用成本。

安全性

安全性是HMI设计中不可忽视的重要因素。界面应提供必要的安全提示和报警功能，确保操作员在使用过程中不会发生误操作。例如，当机器人处于危险状态时，HMI应显示醒目的警告信息。

可定制性

HMI应具有一定的可定制性，以满足不同操作员和应用场景的需求。操作员可以根据自己的习惯和任务特点，调整界面布局和功能配置。

触摸屏界面设计

触摸屏界面是现代HMI中最常见的形式之一。YaskawaMotomanHP20控制系统提供了基于触摸屏的HMI，使操作员可以通过触摸操作来控制机器人。

界面布局

触摸屏界面应合理布局，确保操作员可以方便地进行各种操作。常用的布局包括菜单栏、工具栏、状态栏和操作区域。

菜单栏

菜单栏通常位于界面的顶部或左侧，提供系统的主要功能入口。例如，菜单栏可以包含“文件”、“编辑”、“视图”、“工具”等选项。

工具栏

工具栏位于菜单栏下方，包含常用的快捷按钮。例如，工具栏可以包含“启动”、“停止”、“暂停”、“复位”等按钮。

状态栏

状态栏通常位于界面的底部，显示当前机器人的状态信息，如运动速度、位置、故障信息等。

操作区域

操作区域是操作员进行主要操作的区域，可以显示图形化编程界面、文本编程界面、监控界面等。

操作控件

触摸屏界面中的操作控件应设计得易于理解和操作。常见的操作控件包括按钮、滑块、旋钮、文本框等。

按钮

按钮是最常用的操作控件之一，用于触发特定的功能。例如，“启动”按钮用于启动机器人程序，“停止”按钮用于停止机器人程序。

示例：设计一个启动按钮

!--示例代码：设计一个启动按钮--

Button

Text=启动

Command=StartRobot

Width=1