2012年西门子杯全国大学生工业自动化
挑战赛工程创新型竞赛组题目
众所周知，多点触控在手机等消费类电子领域已经得到了广泛的应用，带给人们巨大的想象力和创造力。但是，如果将这一技术引入以严谨、苛刻著称的工业界，那又将会引发一场怎样的变革？
2012年西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛工程创新型竞赛组，现向全国高校在读学生征集具备创新性和可行性的多点触摸人机界面方案及相关控件的设计方案，让我们共同致力于创造工业自动化领域的又一次“科技革命”。 参赛方案要求
1. 参赛者只能选择一个或最多两个工业应用场景进行人机交互界面及相关控件的设计。针对每一个场景，每支参赛队伍仅能提交一套设计方案。注意：竞赛过程是以设计方案为单位进行评审。
2. 参赛者提交的参赛文档应符合主办方提供的参赛文档模板，相关模板可在大赛资料下载处下载。
提交的设计文档要求中英文各一份；
提交的人机交互界面以动画形式体现，动画必须是通用的视频格式（avi, wmv, mp4, rmvb等）或者Flash（交互式Flash必须提交操作说明），动画如有配音说明，须为英语。
决赛答辩环节必须使用英语陈述。
可选择的工业应用场景
1. 机器人/机械手/加工工具操作
1.1 应用场景描述
操作人员运用多点触摸技术，控制机器人、机械手或者加工刀具，通过
在三维空间的运动来完成复杂的工业生产任务。
1.2 应用举例
使用多点触控模式，多个手指同时操作多个触摸控件，从而同时控制加
工刀具和加工零件在多轴多平面进行组合运动。
…
1.3 设计要求：请根据应用场景描述，设计相应的人机交互界面（含多点触
摸控件），并且至少达到以下功能：
（1）支持多轴多平面不同的运动方式，例如上升、平移或者旋转。
（2）在操作过程中，能够准确的控制运动的速度以及精度，并在同时控制多个运动时不存在相互干扰的现象。
（3）支持设置运动控制安全保护措施，例如运动的最大行程限制、多个运动之间的互锁约束等。
2. 工业过程数据监测与查询
2.1 应用场景描述
操作人员运用多点触控，观察、监控或者分析各种工业过程曲线、图形
以及图表。
2.2 应用举例
在对工业生产过程进行实时监控或历史分析时，需要查询各种参数的数
据曲线。某些情况下，会希望查询某些特定时间下的数据点值，或者对多个参数数据曲线进行比较分析。
…
2.3 设计要求：请根据应用场景描述，设计相应的人机交互界面（含多点触
摸控件），并至少达到以下功能：
（1）在查询数据的时候，能够快速并准确定位所需的数据范围。
（2）在进行放大或缩小的时候，能够简便的控制缩放比例，并且显示具体的数值。
（3）增加数据导航功能，能够快速切换到所需的数据，以及快速从放大状态恢复到原始数据格式。
（4）实现其他增强数据监测及分析的功能，例如数据标记、数据比较等。
3. 多参数调整
3.1 应用场景描述
操作人员运用多点触摸快速自如的同时调节多个工业自动化对象（控制
系统、反应器或加工工具）参数。
3.2 应用举例
在工业生产过程中，可能有多个开关量参数需要同时打开或者同时关闭
的情况，这时可以利用多点触摸的方式批量处理，无须将一个一个开关量分别进行处理，从而提高了参数调整的效率。
…
3.3 设计要求：请根据应用场景描述，设计相应的人机交互界面（含多点触
摸控件），并至少达到以下功能：
（1）支持同时调节多个参数。
（2）多点触摸控件的设计能够便于操作人员进行多指同时调节。
（3）能够保证多个参数同时调节时的准确性。
（4）支持设置以及显示多个参数之间的约束关系。
4. 防止误操作
4.1 应用场景描述
多点触控可以防止由于操作人员不小心或错误操作引发的问题。
4.2 应用举例
如果要启动一个非常重要的生产过程，操作人员必须同时按下多个按钮
来确定这个动作的发生，或者进行预授权等方式来防止误操作的发生。 …
4.3 设计要求：请根据应用场景描述，设计相应的人机交互界面（含多点触
摸控件），并至少达到以下功能：
（1）设计能够确实达到防止人员误碰的目的，比如从形状、颜色或者其他方面进行突出设计。
（2）如采用预授权的方式，要求预设的多点触摸指令能够很容易的被操作人员记住，同时很难被破解。
（3）多点触摸控件的设计具有平台通用性，如支持不同的屏幕尺寸、分辨率、颜色模式等。
5. 屏幕浏览与定位
5.1 应用场景描述
使用多点触控的方式在多个系统画面（曲线或图标等）中进行快速浏览
和切换，并且能够准确定位所需的画面。
5.2 应用举例
一个负责维护工作的操作人员能够使用多点触控，在一个风力发电机系
统的人机交互界面中快速找到代表维护风机转轴操作手册的屏幕。
当该维护人员找到了该操作手册屏幕，能够从人机交互界面中看出风机
系统逻辑关系图，即该维护操作手册是属于某特定风机的转轴，不属于
其他风机，也不属于风机叶片。
… 5.3 设计要求：请根据应用场景描述，设计相应的人机交互界面（含多点触
摸控件），并至少达到以下功能：
（1）人机交互界面能够支持在非常多（上百个）的画面中进行快速浏览、切换和定位。
（2）支持用户在任意画面之下了解当前画面在组织关系结构中的位置，从而能够更便捷的切换和定位到下一个目标画面。
（3）支持在任意画面下迅速切换到其它某些特定画面，如主屏幕、紧急故障报警画面等。
2012年西门子杯全国大学生工业自动化
挑战赛工程创新型竞赛组题目
众所周知，多点触控在手机等消费类电子领域已经得到了广泛的应用，带给人们巨大的想象力和创造力。但是，如果将这一技术引入以严谨、苛刻著称的工业界，那又将会引发一场怎样的变革？
2012年西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛工程创新型竞赛组，现向全国高校在读学生征集具备创新性和可行性的多点触摸人机界面方案及相关控件的设计方案，让我们共同致力于创造工业自动化领域的又一次“科技革命”。 参赛方案要求
1. 参赛者只能选择一个或最多两个工业应用场景进行人机交互界面及相关控件的设计。针对每一个场景，每支参赛队伍仅能提交一套设计方案。注意：竞赛过程是以设计方案为单位进行评审。
2. 参赛者提交的参赛文档应符合主办方提供的参赛文档模板，相关模板可在大赛资料下载处下载。
提交的设计文档要求中英文各一份；
提交的人机交互界面以动画形式体现，动画必须是通用的视频格式（avi, wmv, mp4, rmvb等）或者Flash（交互式Flash必须提交操作说明），动画如有配音说明，须为英语。
决赛答辩环节必须使用英语陈述。
可选择的工业应用场景
1. 机器人/机械手/加工工具操作
1.1 应用场景描述
操作人员运用多点触摸技术，控制机器人、机械手或者加工刀具，通过
在三维空间的运动来完成复杂的工业生产任务。
1.2 应用举例
使用多点触控模式，多个手指同时操作多个触摸控件，从而同时控制加
工刀具和加工零件在多轴多平面进行组合运动。
…
1.3 设计要求：请根据应用场景描述，设计相应的人机交互界面（含多点触
摸控件），并且至少达到以下功能：
（1）支持多轴多平面不同的运动方式，例如上升、平移或者旋转。
（2）在操作过程中，能够准确的控制运动的速度以及精度，并在同时控制多个运动时不存在相互干扰的现象。
（3）支持设置运动控制安全保护措施，例如运动的最大行程限制、多个运动之间的互锁约束等。
2. 工业过程数据监测与查询
2.1 应用场景描述
操作人员运用多点触控，观察、监控或者分析各种工业过程曲线、图形
以及图表。
2.2 应用举例
在对工业生产过程进行实时监控或历史分析时，需要查询各种参数的数
据曲线。某些情况下，会希望查询某些特定时间下的数据点值，或者对多个参数数据曲线进行比较分析。
…
2.3 设计要求：请根据应用场景描述，设计相应的人机交互界面（含多点触
摸控件），并至少达到以下功能：
（1）在查询数据的时候，能够快速并准确定位所需的数据范围。
（2）在进行放大或缩小的时候，能够简便的控制缩放比例，并且显示具体的数值。
（3）增加数据导航功能，能够快速切换到所需的数据，以及快速从放大状态恢复到原始数据格式。
（4）实现其他增强数据监测及分析的功能，例如数据标记、数据比较等。
3. 多参数调整
3.1 应用场景描述
操作人员运用多点触摸快速自如的同时调节多个工业自动化对象（控制
系统、反应器或加工工具）参数。
3.2 应用举例
在工业生产过程中，可能有多个开关量参数需要同时打开或者同时关闭
的情况，这时可以利用多点触摸的方式批量处理，无须将一个一个开关量分别进行处理，从而提高了参数调整的效率。
…
3.3 设计要求：请根据应用场景描述，设计相应的人机交互界面（含多点触
摸控件），并至少达到以下功能：
（1）支持同时调节多个参数。
（2）多点触摸控件的设计能够便于操作人员进行多指同时调节。
（3）能够保证多个参数同时调节时的准确性。
（4）支持设置以及显示多个参数之间的约束关系。
4. 防止误操作
4.1 应用场景描述
多点触控可以防止由于操作人员不小心或错误操作引发的问题。
4.2 应用举例
如果要启动一个非常重要的生产过程，操作人员必须同时按下多个按钮
来确定这个动作的发生，或者进行预授权等方式来防止误操作的发生。 …
4.3 设计要求：请根据应用场景描述，设计相应的人机交互界面（含多点触
摸控件），并至少达到以下功能：
（1）设计能够确实达到防止人员误碰的目的，比如从形状、颜色或者其他方面进行突出设计。
（2）如采用预授权的方式，要求预设的多点触摸指令能够很容易的被操作人员记住，同时很难被破解。
（3）多点触摸控件的设计具有平台通用性，如支持不同的屏幕尺寸、分辨率、颜色模式等。
5. 屏幕浏览与定位
5.1 应用场景描述
使用多点触控的方式在多个系统画面（曲线或图标等）中进行快速浏览
和切换，并且能够准确定位所需的画面。
5.2 应用举例
一个负责维护工作的操作人员能够使用多点触控，在一个风力发电机系
统的人机交互界面中快速找到代表维护风机转轴操作手册的屏幕。
当该维护人员找到了该操作手册屏幕，能够从人机交互界面中看出风机
系统逻辑关系图，即该维护操作手册是属于某特定风机的转轴，不属于
其他风机，也不属于风机叶片。
… 5.3 设计要求：请根据应用场景描述，设计相应的人机交互界面（含多点触
摸控件），并至少达到以下功能：
（1）人机交互界面能够支持在非常多（上百个）的画面中进行快速浏览、切换和定位。
（2）支持用户在任意画面之下了解当前画面在组织关系结构中的位置，从而能够更便捷的切换和定位到下一个目标画面。
（3）支持在任意画面下迅速切换到其它某些特定画面，如主屏幕、紧急故障报警画面等。