這篇文章是為了總結(jié)自己負(fù)責(zé)的人機(jī)交互系統(tǒng)項目，記錄設(shè)計思路和遇到的問題。

項目背景

項目是設(shè)計基于ROS操作系統(tǒng)的輪式機(jī)器人人機(jī)交互系統(tǒng)。因為是基于ROS操作系統(tǒng)，而且涉及到導(dǎo)航和路徑規(guī)劃算法的實現(xiàn)，所以在設(shè)計交互系統(tǒng)之處初，先要先熟悉ROS系統(tǒng)的工作流程，其次需要熟悉洗地機(jī)使用場景、用戶角色、業(yè)務(wù)需求，室外工作流程，會遇到哪些特殊/異常情況，所以總的來說基于操作系統(tǒng)，根據(jù)使用場景，業(yè)務(wù)需求，來構(gòu)建產(chǎn)品架構(gòu)。

項目簡介

在機(jī)器人無人駕駛領(lǐng)域，落地場景有很多，其中清掃，配送，搬運等商業(yè)使用場景關(guān)注度比較高，公司投資方與保潔公司有深度合作，通過與保潔行業(yè)業(yè)內(nèi)人士交流，和參加展會了解到，市面上大多數(shù)室外半室外洗地、掃地產(chǎn)品還處于手推式和駕駛式等手動/半自動形式，除了不夠智能需要人力操作外，工作效率無法量化，并且隨著社保新政推出，保潔行業(yè)的人力成本劇增，而現(xiàn)有手動/半自動產(chǎn)品的還需人力操作，行業(yè)內(nèi)對自動化清潔產(chǎn)品需求日益增長。基于這個背需求便有了室外無人洗地機(jī)的產(chǎn)品。

機(jī)器人操作系統(tǒng)底層有建圖、定位、導(dǎo)航三大模塊，導(dǎo)航功能配合上外設(shè)清洗機(jī)構(gòu)就能實現(xiàn)洗地作業(yè)。人機(jī)交互系統(tǒng)貫穿于底層三個模塊，通過自主導(dǎo)航配合外設(shè)實現(xiàn)清掃任務(wù)。

室外清掃業(yè)務(wù)主要流程是這樣，啟動，對水電傳感器進(jìn)行自檢，定位，開始導(dǎo)航，啟動吸水趴、滾刷、風(fēng)機(jī)等清潔作業(yè)工具，作業(yè)過程下位機(jī)每10s向上位機(jī)反饋水電傳感器狀態(tài)，有異常會暫停正常任務(wù)執(zhí)行特殊任務(wù)，無異常則繼續(xù)直至完成任務(wù)，完成任務(wù)后關(guān)閉清潔作業(yè)工具，頁面提示完成任務(wù)。

項目參與人員

項目經(jīng)理：負(fù)責(zé)洗地機(jī)產(chǎn)品規(guī)劃

工業(yè)設(shè)計：洗地機(jī)外觀設(shè)計

結(jié)構(gòu)設(shè)計 ：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計

嵌入式工程師 ：機(jī)器人電路驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計

產(chǎn)品經(jīng)理：人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計（本人負(fù)責(zé)）

測試：樣機(jī)現(xiàn)場調(diào)試（本人負(fù)責(zé)）

項目進(jìn)展情況

前端頁面已經(jīng)搭建完畢，由于路徑規(guī)劃算法工程師在室外環(huán)境下自動生成路徑功能還未能突破技術(shù)瓶頸，當(dāng)前只能通過后臺設(shè)置坐標(biāo)點的方式來實現(xiàn)特定點巡航。

項目實施過程

熟悉系統(tǒng)

先熟悉ROS系統(tǒng)，定位和導(dǎo)航是機(jī)器人使用過程中的核心問題，只有定位準(zhǔn)確才能根據(jù)交互界面執(zhí)行導(dǎo)航等一系列動作。所以需要知道機(jī)器人從建圖、定位、到導(dǎo)航的流程。

在初次使用機(jī)器人前要先進(jìn)行地圖構(gòu)建，中大型洗地機(jī)器的使用場景比較固定，因為搬運移動比較麻煩，構(gòu)建地圖是一個低頻操作，而且又不像家用掃地機(jī)一樣能允許碰撞，一般在交付時會進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，在后端平臺上對需要清潔區(qū)域進(jìn)行建圖，前端界面不用提供入口。前端界面使用人群是主要是保潔工人。

產(chǎn)品使用場景

地下車庫，商場，寫字樓，工廠

產(chǎn)品接觸人群

路人，清潔作業(yè)者，工廠工人

用戶畫像

1. 昊哲，男，27歲，某公司職員，在浙江某寫字樓辦公。寫字樓的物業(yè)最近新購了一臺中型洗地機(jī)放置在大廳走廊作保潔，自己非常好奇，有空時不時走上前看看，拍了好幾個小視頻傳到朋友圈感嘆科技的進(jìn)步。

2. 飛宇，男，10歲，小學(xué)生，與家人在商城逛街時，看見洗地機(jī)在巡航宣傳，很激動上前圍觀，觀看投影在地面的廣告，還時不時碰一下機(jī)器，亂點擊一下操作屏，圍觀過后和父母討論機(jī)器人的話題，希望家里也有一個機(jī)器人。

3. 楊梅，女，49歲，杭州某商場保潔工人，每天上下班時間固定，對新鮮事物接受程度低。最近商場物業(yè)引進(jìn)了一臺自動洗地機(jī)，走進(jìn)一看發(fā)現(xiàn)頁面很復(fù)雜，頓時和周圍的同事討論這怎么用，操作不來，如果要使用，希望通過培訓(xùn)一下才接手機(jī)器。

4. 瑪麗，女，45歲，杭州某單位保潔部門經(jīng)理，每天負(fù)責(zé)檢查管轄區(qū)域內(nèi)的衛(wèi)生清潔工作是否到位，使用的是傳統(tǒng)辦法，例如用眼睛觀察和用手擦拭下清潔過的區(qū)域，看灰塵多不多。因為無法量化保潔工人的工作內(nèi)容，所以每天都需要重復(fù)檢查，在引進(jìn)了自動洗地機(jī)后，能量化每日清潔內(nèi)容，減少了自己工作量，雖然有些邊邊角角沒有還是沒有打掃到位。

5. 景天，男，26歲，某加工廠技術(shù)工人，空閑時間刷刷抖音，對新鮮事物好奇，一天工廠內(nèi)引進(jìn)了一臺自動洗地機(jī)，很興奮好奇，空閑時間走上去擋住機(jī)器，看它會不會避障，屏幕也碰碰摸摸，還和機(jī)器一起拍了一個抖音。

功能架構(gòu)

因為曾使用樣機(jī)對4個項目場地累計進(jìn)行3個多月現(xiàn)場調(diào)試，接觸保潔工人20余人，溝通交流有10來個。通過日常觀察，他們對待高科技產(chǎn)品時是小心翼翼的，像我在調(diào)參時，他們過來，不敢靠太近，雙手放后背，不敢觸碰屏幕，在他們使用自己手機(jī)時，手機(jī)都有套，翻蓋式手機(jī)套非常常見，每次開合都比較小心，休息時看下快手和頭條。

通過交流知道，第一他們害怕這類自動化產(chǎn)品會替代他們，有些抵觸心理，第二覺得我們目前樣機(jī)上的界面太復(fù)雜，他們害怕操作不來，會損壞機(jī)器?；谝陨险J(rèn)知，設(shè)計的界面要盡可能簡潔，盡可能少的打擾操作用戶，畢竟是一個自動化產(chǎn)品。

使用標(biāo)簽導(dǎo)航進(jìn)行搭建，分清掃、工具、更多三個模塊。

清掃界面核心功能是定位、掃洗地，圍繞核心功能，界面要通過文字顯示當(dāng)前工作狀態(tài)，后端要有異常狀況的處理流程，有鎖屏防誤觸功能。更多選項里收納低頻操作功能，主要給清潔主管使用，提供查看清潔報告，更換清潔地圖等功能。

功能概覽見腦圖。

異常處理流程見主流程圖。

項目反饋

人機(jī)交互系統(tǒng)受技術(shù)影響大，自動生成路徑算法不穩(wěn)定，機(jī)器人容易產(chǎn)生碰撞，功能和頁面設(shè)計上需要向技術(shù)妥協(xié)。

項目反思

原型圖比較粗糙，因為是創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊，工作過程中口述表達(dá)較多，沒有非常詳細(xì)的頁面流程圖，以后需要規(guī)范。