这篇文章是为了总结自己负责的人机交互系统项目，记录设计思路和遇到的问题。

项目背景

项目是设计基于ROS操作系统的轮式机器人人机交互系统。因为是基于ROS操作系统，而且涉及到导航和路径规划算法的实现，所以在设计交互系统之处初，先要先熟悉ROS系统的工作流程，其次需要熟悉洗地机使用场景、用户角色、业务需求，室外工作流程，会遇到哪些特殊/异常情况，所以总的来说基于操作系统，根据使用场景，业务需求，来构建产品架构。

项目简介

在机器人无人驾驶领域，落地场景有很多，其中清扫，配送，搬运等商业使用场景关注度比较高，公司投资方与保洁公司有深度合作，通过与保洁行业业内人士交流，和参加展会了解到，市面上大多数室外半室外洗地、扫地产品还处于手推式和驾驶式等手动/半自动形式，除了不够智能需要人力操作外，工作效率无法量化，并且随着社保新政推出，保洁行业的人力成本剧增，而现有手动/半自动产品的还需人力操作，行业内对自动化清洁产品需求日益增长。基于这个背需求便有了室外无人洗地机的产品。

机器人操作系统底层有建图、定位、导航三大模块，导航功能配合上外设清洗机构就能实现洗地作业。人机交互系统贯穿于底层三个模块，通过自主导航配合外设实现清扫任务。

室外清扫业务主要流程是这样，启动，对水电传感器进行自检，定位，开始导航，启动吸水趴、滚刷、风机等清洁作业工具，作业过程下位机每10s向上位机反馈水电传感器状态，有异常会暂停正常任务执行特殊任务，无异常则继续直至完成任务，完成任务后关闭清洁作业工具，页面提示完成任务。

项目参与人员

项目经理：负责洗地机产品规划

工业设计：洗地机外观设计

结构设计 ：机械结构设计

嵌入式工程师 ：机器人电路驱动系统设计

产品经理：人机交互系统设计（本人负责）

测试：样机现场调试（本人负责）

项目进展情况

前端页面已经搭建完毕，由于路径规划算法工程师在室外环境下自动生成路径功能还未能突破技术瓶颈，当前只能通过后台设置坐标点的方式来实现特定点巡航。

项目实施过程

熟悉系统

先熟悉ROS系统，定位和导航是机器人使用过程中的核心问题，只有定位准确才能根据交互界面执行导航等一系列动作。所以需要知道机器人从建图、定位、到导航的流程。

在初次使用机器人前要先进行地图构建，中大型洗地机器的使用场景比较固定，因为搬运移动比较麻烦，构建地图是一个低频操作，而且又不像家用扫地机一样能允许碰撞，一般在交付时会进行现场指导，在后端平台上对需要清洁区域进行建图，前端界面不用提供入口。前端界面使用人群是主要是保洁工人。

产品使用场景

地下车库，商场，写字楼，工厂

产品接触人群

路人，清洁作业者，工厂工人

用户画像

1. 昊哲，男，27岁，某公司职员，在浙江某写字楼办公。写字楼的物业最近新购了一台中型洗地机放置在大厅走廊作保洁，自己非常好奇，有空时不时走上前看看，拍了好几个小视频传到朋友圈感叹科技的进步。

2. 飞宇，男，10岁，小学生，与家人在商城逛街时，看见洗地机在巡航宣传，很激动上前围观，观看投影在地面的广告，还时不时碰一下机器，乱点击一下操作屏，围观过后和父母讨论机器人的话题，希望家里也有一个机器人。

3. 杨梅，女，49岁，杭州某商场保洁工人，每天上下班时间固定，对新鲜事物接受程度低。最近商场物业引进了一台自动洗地机，走进一看发现页面很复杂，顿时和周围的同事讨论这怎么用，操作不来，如果要使用，希望通过培训一下才接手机器。

4. 玛丽，女，45岁，杭州某单位保洁部门经理，每天负责检查管辖区域内的卫生清洁工作是否到位，使用的是传统办法，例如用眼睛观察和用手擦拭下清洁过的区域，看灰尘多不多。因为无法量化保洁工人的工作内容，所以每天都需要重复检查，在引进了自动洗地机后，能量化每日清洁内容，减少了自己工作量，虽然有些边边角角没有还是没有打扫到位。

5. 景天，男，26岁，某加工厂技术工人，空闲时间刷刷抖音，对新鲜事物好奇，一天工厂内引进了一台自动洗地机，很兴奋好奇，空闲时间走上去挡住机器，看它会不会避障，屏幕也碰碰摸摸，还和机器一起拍了一个抖音。

功能架构

因为曾使用样机对4个项目场地累计进行3个多月现场调试，接触保洁工人20余人，沟通交流有10来个。通过日常观察，他们对待高科技产品时是小心翼翼的，像我在调参时，他们过来，不敢靠太近，双手放后背，不敢触碰屏幕，在他们使用自己手机时，手机都有套，翻盖式手机套非常常见，每次开合都比较小心，休息时看下快手和头条。

通过交流知道，第一他们害怕这类自动化产品会替代他们，有些抵触心理，第二觉得我们目前样机上的界面太复杂，他们害怕操作不来，会损坏机器。基于以上认知，设计的界面要尽可能简洁，尽可能少的打扰操作用户，毕竟是一个自动化产品。

使用标签导航进行搭建，分清扫、工具、更多三个模块。

清扫界面核心功能是定位、扫洗地，围绕核心功能，界面要通过文字显示当前工作状态，后端要有异常状况的处理流程，有锁屏防误触功能。更多选项里收纳低频操作功能，主要给清洁主管使用，提供查看清洁报告，更换清洁地图等功能。

功能概览见脑图。

异常处理流程见主流程图。

项目反馈

人机交互系统受技术影响大，自动生成路径算法不稳定，机器人容易产生碰撞，功能和页面设计上需要向技术妥协。

项目反思

原型图比较粗糙，因为是创业团队，工作过程中口述表达较多，没有非常详细的页面流程图，以后需要规范。