Tendenze nella tecnologia HMI

(Foto: DLG)

L'applicazione della connettività e dell'automazione nel settore delle attrezzature off-highway migliorerà l'interazione tra uomo e macchina. Un sistema di interfaccia uomo-macchina (HMI) ideale supporta l'operatore fornendo informazioni importanti al momento opportuno. I sistemi di telecamere e radar facilitano la visibilità a 360° e possono contribuire ad aumentare la sicurezza. Anche la realtà aumentata (XR) si sta diffondendo nei sistemi di assistenza e nelle soluzioni HMI per macchine mobili.

"Le macchine mobili devono essere in grado di lavorare in modo affidabile in un ambiente difficile e in continua evoluzione. Le macchine svolgono compiti che richiedono la massima attenzione da parte dell'operatore", ha affermato Petra Kaiser, organizzatrice di Systems & Components presso la DLG (Società Tedesca per l'Agricoltura). "Le funzioni autonome rappresentano quindi un supporto ottimale per gli operatori. Queste funzioni riducono il carico di lavoro, mantenendo al contempo il controllo della macchina."

Gli specialisti HMI saranno presenti alla sezione Sistemi e Componenti della fiera Agritechnica , che si terrà dal 9 al 15 novembre presso il quartiere fieristico di Hannover, in Germania. L'evento B2B è organizzato da DLG. Sistemi e Componenti è nato per essere un punto d'incontro per l'industria internazionale dei fornitori del settore off-highway. Il tema di quest'anno è "Touch Smart Efficiency".

L'ampia varietà di macchine nei settori agricolo ed edile richiede soluzioni flessibili. "Ciò significa che è possibile aggiungere gradualmente nuove funzioni per il funzionamento autonomo di una macchina. Questo sviluppo si riflette anche nel quartiere fieristico di Hannover", ha affermato Kaiser.

Affidabile in condizioni difficili

In futuro, l'architettura di sistema dei veicoli mobili dovrà elaborare una maggiore quantità di dati provenienti da un numero crescente di sensori. Idealmente, queste informazioni saranno presentate all'operatore in modo intuitivo, e la tecnologia HMI intelligente è essenziale a tal fine. Mantiene il conducente informato sulla situazione attuale durante l'utilizzo.

"È necessaria una comunicazione ottimale tra uomo e macchina, in cui anche il veicolo svolga sempre più un ruolo attivo", ha affermato Kaiser.

L'obiettivo è che il veicolo aiuti il conducente a comprendere una determinata situazione, migliorando al contempo la sicurezza e fornendo le informazioni necessarie, senza sovraccaricare l'operatore. Nel padiglione Sistemi e Componenti, si prevede che diverse soluzioni HMI si concentreranno sul feedback continuo di dati operativi come velocità, consumo di carburante, resa delle colture e stato della macchina. Ciò consente all'operatore di prendere decisioni informate in cabina e di lavorare in modo più efficiente.

Le macchine mobili vengono sempre più spesso controllate da remoto. In questi casi, per gli operatori umani è una sfida mantenere una visione d'insieme della macchina e dell'ambiente circostante. Gli sviluppi più recenti utilizzano tecnologie di realtà estesa (XR). L'estensione digitale dei sensi umani mira a portare l'interazione con la macchina a un nuovo livello.

Per Christiana Seethaler, vicepresidente dello sviluppo prodotti di TTControl, l'integrazione delle tecnologie XR nei prodotti HMI rappresenta il "prossimo passo verso la creazione di macchine off-highway più intelligenti e affidabili". Fornitore di sistemi di sicurezza funzionale, TTControl è una joint venture tra TTTech e Hydac International, con sedi a Vienna, in Austria, e a Bressanone, in Italia.

Le tecnologie XR mostrano lo stato della macchina nel campo visivo immediato del conducente e il feedback tattile può inviare segnali tangibili al joystick, ad esempio. Anche i segnali acustici possono richiamare l'attenzione su potenziali pericoli.

Fusione dei sensori

Anche le soluzioni per la prevenzione degli incidenti fanno parte di Systems & Components. In combinazione con sensori esterni, gli strumenti XR possono aiutare a identificare gli ostacoli, migliorando la sicurezza e l'efficienza.

"Gli scenari ipotizzabili e il valore aggiunto di tali informazioni sono fondamentali per aumentare la produttività in diversi ambiti applicativi nei settori agricolo ed edile", ha affermato Kaiser. "Le tecnologie autonome e i sistemi di assistenza si distinguono per il miglioramento dei processi, la maggiore precisione operativa e il contributo a una maggiore sicurezza. I processi di lavoro in ambito off-highway possono essere pianificati e coordinati con precisione."

I fornitori di tecnologie per macchine off-highway si trovano ad affrontare condizioni ambientali diverse. Ad esempio, gli ambienti scarsamente illuminati pongono sfide per i sistemi di telecamere, ed è per questo che diversi sistemi di sensori come LiDAR, ultrasuoni o radar vengono utilizzati in combinazione con telecamere RGB o a infrarossi.

Il processo di combinazione dei dati dei sensori provenienti da diverse fonti è noto come "sensor fusion". L'applicazione aumenta l'affidabilità dei comandi risultanti dei sistemi di assistenza, ha affermato DLG, consentendo di eseguire i cicli di lavoro in modo più efficace e sicuro, con un conseguente risparmio di tempo e costi.

L'avviso di collisione tattile è un esempio di come i sistemi di assistenza modulari possano contribuire alla sicurezza in un'azienda agricola o in un cantiere. Sebbene questo tipo di informazioni sia ancora fornito prevalentemente da telecamere e sensori montati sulla macchina, in futuro i dati generati dall'ambiente circostante, ad esempio da altri veicoli, robot e droni, potrebbero essere combinati in un'immagine intuitiva per l'operatore.