Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Human machine interface design with active safety function on example of a loader

Cezary Dubiel

Abstract

The aim of the project was to design and build a model of Human Machine Interface for the wheel loader with an active safety function. The model is an pplication on PC, which simulates a real display in the wheel loader. The active safety function is realized by a camera, which captures images and displays them on the screen on demand as well as by machine movement trajectory forecasting system, which evaluates where the loader will be while driving. The function of the camera connected to the computer is to imitate a rear - view camera in loader, which activates when operator shifts gear. Cooperating with a camera, machine movement trajectory forecasting system basing on the adjusted angle of the steering wheel generates circular arcs on the camera image. They correspond to arcs along which the wheels of the loader will be moving. The construction of loader and the way the loader works were analyzed in the project. In the thesis a review of the operator interface solutions used in the branch was done, including one interface described in detail. The application was written mainly in QML with C++ elements. The application was written in integrated development environment from Qt. The designed interface significantly increases the safety while operating the loader - it facilitates observing the field of work, which is especially important when visibility is constrained. What is more, the interface model makes taking decision about the way of driving machine simpler. These advantages of the interface may help to prevent the costly consequences of a collision or accident at the crucial moment.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Cezary Dubiel (FACME) Cezary Dubiel,, Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Title in Polish
Projekt interfejsu człowiek maszyna z funkcją bezpieczeństwa aktywnego na przykładzie ładowarki
Supervisor
Jan Szlagowski (FACME/ICME) Jan Szlagowski,, The Institute of Construction Machinery Engineering (FACME/ICME)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Tomasz Mirosław (FACME/ICME) Tomasz Mirosław,, The Institute of Construction Machinery Engineering (FACME/ICME)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Certifying unit
Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Affiliation unit
The Institute of Construction Machinery Engineering (FACME/ICME)
Study subject / specialization
, Mechatronika
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
31-05-2016
Issue date (year)
2016
Pages
58
Internal identifier
SIMR; D-1450
Reviewers
Tomasz Mirosław (FACME/ICME) Tomasz Mirosław,, The Institute of Construction Machinery Engineering (FACME/ICME)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME) Jarosław Kuśmierczyk (FACME/ICME) Jarosław Kuśmierczyk,, The Institute of Construction Machinery Engineering (FACME/ICME)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Keywords in Polish
1. Ładowarka kołowa, 2. Interfejs operatora, 3. Projekt interfejsu człowiek maszyna, 4. Bezpieczeństwo aktywne
Keywords in English
1. Wheel loader, 2. User interface, 3. Human machine interface design, 4. Active safety
Abstract in Polish
Praca polegała na zaprojektowaniu i stworzeniu modelu interfejsu operatora ładowarki z funkcją bezpieczeństwa aktywnego. Tym modelem jest program na komputer PC mający za zadanie symulować rzeczywisty ekran, jaki ma przed sobą operator ładowarki. Funkcja bezpieczeństwa aktywnego jest realizowana poprzez kamerę, która przechwytuje obraz i wyświetla go na żądanie na ekranie oraz przez system prognozowania toru jazdy maszyny, który określa, w którym miejscu znajdzie się maszyna w trakcie jazdy. Podłączona do komputera kamera ma za zadanie imitować kamerę w maszynie roboczej, która uaktywnia się w momencie, gdy operator włączy bieg. Współpracujący z kamerą system prognozowania toru jazdy maszyny, na podstawie zadanego kąta skrętu koła kierownicy, generuje na obrazie z kamery łuki kołowe odpowiadające łukom, po których będą poruszały się koła ładowarki. W pracy stworzono model funkcjonalny ładowarki, w ramach którego przeanalizowano budowę i pracę ładowarki. Dokonano przeglądu rozwiązań interfejsu operatora stosowanych w branży, przy czym jeden interfejs został omówiony ze szczegółami. Program komputerowy został napisany głównie w języku QML z elementami C++. Do zrealizowania programu wykorzystano środowisko programistyczne firmy Qt. Zaprojektowany interfejs w sposób istotny pomaga w zwiększeniu bezpieczeństwa pracy ładowarek - ułatwia operatorowi maszyny obserwację pola pracy, co jest istotne zwłaszcza w przypadkach, gdy widoczność jest ograniczona. Ponadto upraszcza podjęcie decyzji dotyczącej kierowania ruchem maszyny. Powyższe zalety interfejsu mogą w kluczowym momencie pomóc zapobiec kosztownej w skutkach kolizji lub wypadkowi.
File
  • File: 1
    Cezary_Dubiel_251387.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 11998

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTe9dc9efbeebd450d87a151341d2db6f7/
URN
urn:pw-repo:WUTe9dc9efbeebd450d87a151341d2db6f7

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page