[發(fā)明專利]一種激光系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710425984.1
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107918298A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張興江;倪明;馬周建;王軍;王超塵;薄煜明
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 南京蘇創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙)32273
• 代理人: 張學(xué)彪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種激光系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于激光器具備的種種突出特點(diǎn)，因而被很快運(yùn)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、精密測量和探測、通訊與信息處理、醫(yī)療、軍事等各方面，并在許多領(lǐng)域引起了革命性的突破。比如，人們利用激光集中而極高的能量，可以對各種材料進(jìn)行加工；激光作為一種在生物機(jī)體上引起刺激、變異、燒灼、汽化等效應(yīng)的手段，已在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)的實(shí)際應(yīng)用上取得了良好效果；在通信領(lǐng)域，一條用激光柱傳送信號的光導(dǎo)電纜，可以攜帶相當(dāng)于2萬根電話銅線所攜帶的信息量。

今后，隨著人類對激光技術(shù)的進(jìn)一步研究和發(fā)展，激光器的性能將進(jìn)一步提升，成本將進(jìn)一步降低，但是它的應(yīng)用范圍卻還將繼續(xù)擴(kuò)大，并將發(fā)揮出越來越巨大的作用。

現(xiàn)代激光系統(tǒng)中，信息的采集處理和利用，以及指揮決策的制定和實(shí)施，都是有指揮人員和計(jì)算機(jī)共同完成的。指揮人員通過人機(jī)接口，獲取目標(biāo)的各種態(tài)勢、激光系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)等重要信息，根據(jù)這些信息做出決策、干預(yù)，通過人機(jī)接口發(fā)出各種指揮命令，人機(jī)交互的效率直接影響指揮決策的能力和效率，進(jìn)而影響整個(gè)激光系統(tǒng)的工作效率。

因此，需要提供一種人機(jī)交互系統(tǒng)以完成激光系統(tǒng)的狀態(tài)顯示和指揮決策控制，更好的利用激光系統(tǒng)完成要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對某型激光系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一種人機(jī)交互系統(tǒng)。

該激光系統(tǒng)包括綜合控制臺(tái)、跟瞄系統(tǒng)、光學(xué)聚焦控制系統(tǒng)、激光光源及冷卻系統(tǒng)、電源。其中，綜合控制臺(tái)分顯示區(qū)和操控區(qū)，顯示區(qū)由三塊顯示屏組成，分別為：光電顯示器、各分系統(tǒng)狀態(tài)顯示器、操控人機(jī)顯示器；操控區(qū)則由一些按鈕、操縱桿、鍵盤、鼠標(biāo)組成。跟瞄系統(tǒng)由光電跟蹤設(shè)備和粗精兩級隨動(dòng)控制系統(tǒng)組成。光學(xué)聚焦控制系統(tǒng)由激光測距機(jī)提供的距離信息控制光學(xué)聚焦。冷卻系統(tǒng)由兩臺(tái)水冷機(jī)組成。

人機(jī)交互系統(tǒng)包括外設(shè)數(shù)據(jù)采集模塊、人機(jī)交互界面模塊、數(shù)據(jù)通信模塊。其中，外設(shè)數(shù)據(jù)采集模塊接收綜合控制臺(tái)外設(shè)信息輸入，外設(shè)包括一些按鈕、操縱桿、鍵盤、鼠標(biāo)。人機(jī)交互界面模塊包括可視化界面的設(shè)計(jì)，統(tǒng)一對來自外設(shè)數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)通信模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用于動(dòng)態(tài)顯示激光系統(tǒng)的各部分狀態(tài)信息和進(jìn)行分系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置。數(shù)據(jù)通信模塊采用以太網(wǎng)通信和 RS485串口通信，用于激光系統(tǒng)各分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。通過上述方式，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)某型激光系統(tǒng)的人機(jī)交互操作，允許接受操控臺(tái)控制信息輸入，控制系統(tǒng)運(yùn)行，并以可視化界面的形式顯示系統(tǒng)各部分狀態(tài)信息和目標(biāo)信息。

有益效果：本發(fā)明的某型激光系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)可以為指揮人員呈現(xiàn)獲取的目標(biāo)的各種態(tài)勢、激光系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)等重要信息，并未指揮人員做出指揮決策提供人機(jī)接口，完成指揮人員對激光系統(tǒng)的控制，極大地提高激光系統(tǒng)的工作效率。

說明書附圖

圖1為激光系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作具體的介紹。

請參閱圖1所示，本發(fā)明的激光系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)，包括外設(shè)數(shù)據(jù)采集模塊、人機(jī)交互界面模塊、數(shù)據(jù)通信模塊。其中，外設(shè)數(shù)據(jù)采集模塊接收綜合控制臺(tái)外設(shè)信息輸入，外設(shè)包括一些按鈕、操縱桿、鍵盤、鼠標(biāo)。人機(jī)交互界面模塊包括可視化界面的設(shè)計(jì)，用于動(dòng)態(tài)顯示激光系統(tǒng)的各部分狀態(tài)信息和進(jìn)行分系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置。數(shù)據(jù)通信模塊采用以太網(wǎng)通信和RS485串口通信，用于激光系統(tǒng)各分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。

外設(shè)介紹如下：

按鈕包括冷水機(jī)控制、信標(biāo)光、激光電源應(yīng)急、激光發(fā)射、激光保險(xiǎn)、復(fù)位、檢查、戰(zhàn)斗以及電源按鈕，為數(shù)字信號輸入，開關(guān)用于相應(yīng)控制信號輸入。旋鈕為模擬信號輸入，對應(yīng)0-5V電壓調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)激光系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)。

按鈕與旋鈕通過數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

操縱桿包含力敏鍵、左鍵、右鍵、鉤機(jī)復(fù)位開關(guān)，對應(yīng)物理信號如下：

力敏鍵--上下、左右，形成方位與高低的偏差信號；

左鍵--手動(dòng)信號，與力敏鍵配合形成手動(dòng)引導(dǎo)指令數(shù)據(jù)信號；

右鍵--自動(dòng)信號，按下此鍵后，形成自動(dòng)跟蹤，與左鍵互斥；

鉤機(jī)復(fù)位開關(guān)--發(fā)射激光。

鍵盤、鼠標(biāo)用于人機(jī)交互界面相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。同時(shí)操縱桿、鍵盤、鼠標(biāo)均通過人機(jī)計(jì)算機(jī)的usb接口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。