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L'evoluzione della human machine interface (interfaccia uomo macchina)

Human Machine Interface | Visione Artificiale

L'evoluzione della Human Machine Interface, spesso indicata con l'acronimo HMI, è stata sicuramente influenzata dallo sviluppo sempre maggiore di dispositivi mobili, dai computer e soprattutto da tablet e smartphone.

Questi strumenti infatti, necessitano di un'interfaccia pratica e semplice che permetta agli utenti di interagire con la macchina, ossia con il computer o il telefono, in maniera da assicurare un uso pratico e funzionale.

Bisogna fare attenzione, quando si parla di HMI, a non pensare che essa sia un termine nuovo o comunque, un qualcosa nato con i computer o i telefoni. In questi ultimi anni infatti, la HMI si è sicuramente evoluta ma si può dire che essa sia nata con le prime macchine: anche un semplice pulsante di accensione di un elettrodomestico può essere considerato come una Human Machine Interface.

Inoltre, è bene distinguere tra le HMI di utilizzo comune, quali appunto quelle degli smartphone e quelle per uso specifico, cioè per strumenti e macchine che necessitano di personale qualificato per poter essere utilizzate.

Che significa Human Machine Interface

Al di là degli esempi semplificativi che possono permettere di comprendere al meglio il significato di Interfaccia Uomo Macchina, va specificato che una HMI non è solo caratterizzata da una semplice leva o da un pulsante, ma anche da un software che permette la comunicazione tra l'utente e la macchina.

Nel caso di un computer ad esempio, mouse e tastiera rappresentano le interfacce Uomo-Macchina, in quanto permettono di tramettere informazioni che vengono poi elaborate e gestite tramite software.

Le HMI più comuni sono quelli che sono facilmente comprensibili, intuibili dal punto di vista dell'utilizzo, maneggevoli e pratici. D'altro canto, è proprio la normativa sull'utilizzo delle HMI a richiedere che esse siano facilmente utilizzabili da tutti, per garantire sempre il corretto funzionamento della macchina al quale si riferiscono.

In un laboratorio ad esempio, le HMI sono soprattutto pulsanti e comandi, che devono essere interpretabili da tutti, anche da quanti parlano altre lingue, in modo da avere la sicurezza che non vengano effettuati errori nella comprensione da parte di un operatore.

Per questo motivo, la Direttiva del 2006 numero 42/CE, definisce che le caratteristiche di un'Interfaccia Uomo Macchina devono seguire determinati parametri e obblighi, tra cui quello di non provocare fatica nell'operatore che la utilizza o di garantire un'ergonomia adeguata al tipo di lavoro che si deve effettuare.

Creare interfacce semplici e a misura d'uomo

Come si può facilmente comprendere, non tutte le HMI sono uguali tra di loro. Esiste infatti una vera e propria classificazione delle HMI che permette di riconoscere le diverse necessità di utilizzo della macchina a seconda delle discipline per la quale viene utilizzata.

Nel caso più comune, ossia quello di computer, tablet e smartphone, le HMI esse hanno sempre di più un aspetto e un utilizzo di facile impatto, tale da essere definite user friendly. Naturalmente, non si sta parlando dell'aspetto estetico, ma soprattutto dell'ergonomia, che permette un rapido funzionamento della macchina da parte dell'utente.

La maneggiabilità di un prodotto tecnologico infatti è fondamentale per poter garantire il successo dello stesso. Proprio per questo motivo, ad esempio, si creano dimensioni sempre differenti per gli smartphone: ragazzini e persone adulte hanno necessità differenti, manualità diverse e sopratutto, diverse dimensioni delle mani per cui potranno trovare più comodo un modello rispetto ad un altro.

Per loro, la funzione touch-screen può essere anche differente, a seconda che si scelgano schermi più o meno resistivi, necessità dettata dall'avere dimensioni e forza delle dita differenti.

Anche i colori del dispositivo, naturalmente, sono fondamentali per un corretto uso e per una gestione pratica e comoda. In questo caso, la possibilità di scegliere tra cromie differenti è sicuramente un punto a favore di quanti operano nel campo della HMI.

Come può evolvere la HMI

L'evoluzione della tecnologia negli ultimi anni ha subito una rapida impennata, permettendo di realizzare in poco tempo soluzioni che un paio di decenni fa facevano parte delle ipotesi, se non della fantascienza. Lo stesso si è verificato per le Human Machine Interface che, proprio in questi ultimi anni, hanno fatto passi da gigante.

Si pensi alla semplicità con cui si aprono e chiudono cartelle e programmi sui computer utilizzando le icone sul desktop o ancora su quanto facilmente si utilizza un elemento tecnologico complesso come uno smartphone semplicemente toccando lo schermo e selezionando la funzione di cui si ha bisogno.

Poter prevedere ulteriori miglioramenti ed evoluzioni di questi sistemi è probabilmente molto complesso, tuttavia sono in molti gli esperti del settore a parlare di ulteriori evoluzioni nell'interfacce Uomo Macchina grazie all'introduzione, ad esempio, di touch-screen multi-touch capacitivo, in grado di velocizzare i comandi delle funzioni e, soprattutto di accedere più facilmente alle diverse icone presenti sul desktop.

Inutile sottolineare che l'evoluzione di un'Interfaccia Uomo Macchina permetterebbe di migliorare non solo la facilità con cui si possono utilizzare i propri dispositivi mobili, ma anche di migliorare l'utilizzo di sistemi più complessi, come può essere ad esempio un sistema di visione artificiale.

La HMI nella visione artificiale

La visione artificiale ha, come scopo principale, quello di riprodurre la vista umana tramite la realizzazione di un modello tridimensionale da produrre partendo da un modello a due dimensioni.

Per questo motivo, la relazione tra le macchine che operano per il passaggio dal 2D al 3D e gli uomini che devono operare sul prodotto finale è fondamentale: non si può parlare quindi di visione artificiale se non si parla anche di HMI.

L'Interfaccia Uomo Macchina in un sistema di visione artificiale è fondamentale, proprio quanto gli altri elementi che compongono tale sistema, ossia le diverse telecamere, il sistema di acquisizione o il software di elaborazione delle immagini.

Proprio come per la HMI, anche per i sistemi di visione artificiale gli impieghi possono essere differenti, ossia possono essere di uso comune o limitato a specialisti di determinati settori.

Ad esempio, nei sistemi di automazione e controllo, la visione artificiale rappresenta un importante mezzo per identificare produzioni difettate. In questo caso, il funzionamento del sistema di visione artificiale potrebbe essere migliorato grazie a un'Interfaccia Uomo Macchina pratica e funzionale, che permetterebbe di monitorare e fornire i giusti comandi alle telecamere e ai sensori del sistema visivo.

Si può quindi parlare di vera e propria integrazione di strumenti di controllo, per un incremento della precisione e della velocità del lavoro da svolgere. Per garantire il corretto funzionamento di questi due sistemi è fondamentale che il supporto hardware e software siano realizzati in maniera da assicurare la massima compatibilità tra i diversi dispositivi.

Per questo motivo è necessario, se non fondamentale, selezionare le giuste Human Machine Interface da utilizzare con i differenti sistemi di Visione Artificiale.

Conclusioni

Poter prevedere la direzione presa dalle HMI e in particolare i possibili e futuri utilizzi che potranno avere nei diversi settori e sistemi, tra cui quelli di Visione Artificiale, è sicuramente molto difficile.

Tuttavia, tenuto conto degli elevati progressi ottenuti negli ultimi anni, non è difficile ipotizzare un miglioramento sempre più accentuato e, soprattutto, una compatibilità allargata a sistemi differenti.