以人为本的智能制造 (HCSM) 是工业 5.0 的重要支柱之一。因此,人机交互 (HMI) 作为智能制造发展研究议程的中心,也成为工业 5.0 的焦点。由于工业 5.0 提出了以人为本、可持续和弹性的三大核心概念,HMI 的设计方向也需要随之改变。通过了解 HMI 研究的最新进展,可以形成智能制造范式中 HMI 发展的技术路线图。本文的重点是回顾 HMI 如何应用于智能制造,并预测将 HMI 应用于 HCSM 时的未来机遇和挑战。在本文中,我们提供了一个基于交互过程的 HMI 框架,并从四个关键方面分析了现有的 HMI 研究:1)传感器和硬件、2)数据处理、3)传输机制和 4)交互和协作。我们打算分析每个方面的当前发展和技术及其在 HCSM 中的可能应用。最后,讨论和评估了 HMI 未来研究和应用中的潜在挑战和机遇,特别是考虑到 HCSM 的设计重点从提高生产力转向工人的福祉和可持续性。
自从工业5.0的概念提出以来,工业场景中人机交互(HMI)的重视程度不断提高。HMI是工厂向工业5.0发展的一部分,主要是因为HMI可以帮助实现以人为本的愿景。同时,为了实现工业5.0提出的可持续和有弹性的目标,绿色、智能和更先进的技术也被认为是工厂实现工业5.0的重要驱动因素。将HMI与先进技术相结合的以人为本的智能制造(HCSM)工厂有望成为未来制造业的典范。因此,有必要讨论未来可能促进HCSM实施的技术和研究方向。在智能工厂中,HMI信号将经过传感器采集、处理、传输到数据分析中心并输出以完成交互的过程。基于此过程,我们将HMI分为四个部分:传感器和硬件、数据处理、传输机制以及交互和协作。本文通过系统的文献综述过程,评估和总结了当前 HMI 领域的研究和技术,并将它们归类为 HMI 过程的四个部分。由于某些技术的当前使用场景相对有限,因此介绍重点关注它们可能的应用和面临的问题。最后,揭示并讨论了 HMI 为工业 5.0 和 HCSM 带来的机遇和挑战。