Что такое человеко-машинная система?

Человеко-машинная система - это система, в которой оператор-человек каким-то образом зависит или интегрируется с инструментом или машиной. Это может быть что-то столь же простое, как использование деревообрабатывающего инструмента, или что-то столь же сложное, как управление беспилотником для удаленного наблюдения с помощью пульта дистанционного управления. Основная идея заключается в том, что машина каким-то образом расширяет возможности пользователя. В реальном мире есть как практические примеры, так и большое количество концептуальных инженерных идей, которые подпадают под систему человек-машина. Многие передовые системы используются в области космических исследований, военной и правоохранительной деятельности.

Одним из примеров широко используемой человеко-машинной системы является вилочный погрузчик, который может использоваться на складе или погрузочной платформе. Это машина, которая требует, чтобы человек управлял ею. В свою очередь, вилочный погрузчик - это машина, которая расширяет возможности человека. Работая в тандеме, эта человеко-машинная система позволяет одному человеку поднять гораздо больший вес, чем он или она обычно может обойтись без машины.

Другим примером человеко-машинной системы являются системы наведения, наведения и навигации на истребителе. Эта система помогает пилоту управлять самолетом, наблюдая допуски транспортного средства, поддерживая подсистемы, чтобы пилот не делал этого, и проявляя инициативу в предупреждении пилота об аномальных условиях. Во время боя система человек-машина может объединять движения головы пилота с нацеливанием на компьютеры, что в некоторых случаях позволяет пилоту просто смотреть на цель, чтобы направить огонь оружия в этом направлении. Этот тип интерактивного расширения способностей и чувств пилота является очень продвинутым использованием системы человек-машина.

Существует много междисциплинарных проблем, связанных с созданием системы человек-машина. Помимо проблем создания машины, которая может легко интегрироваться с оператором-человеком, существуют также проблемы, такие как эргономика для человека. Машина также должна иметь определенную артикуляцию, чтобы контроллер мог использовать ее естественным образом. Фактический интерфейс также может быть проблемой, потому что машина может иметь конфигурацию, которая не интуитивно понятна для человека.

Есть некоторые компании, которые работают над созданием концептуальных систем человек-машина. Эти конструкции варьируются от экзоскелетов для промышленного и военного использования, которые можно носить как костюм, и позволяют оператору поднимать тяжести, намного превышающие обычные, до полностью сочлененных роботов, которые могут использоваться для работы в опасных условиях или даже под океаном. , Эти типы идей далеко не широко используются с 2011 года, но находятся в стадии разработки.