关于AR设备人机接口分析与研究

关于AR设备人机接口分析与研究

时代周刊和ABI研究机构称AR是技术的未来，为什么？因为它是数字化与物理世界相互‘碰撞’的纽带，而且会改变一些行业的规则，涉及制造业、能源行业以及医疗保健等。AR这个概念已经存在很多年了，它能够在真实世界的物体上叠加文字和图像，这吸引了无数业余爱好者以及技术发烧友。然而在2016年手机游戏“口袋妖怪（Pokémon Go）”将AR推向了主流，同时向全世界展示了AR设备如何将自己扩展为未来各行业工作人员的一种工具。

AR设备的设计面临诸多硬件挑战，本文展示了AR如何改变像建筑工地、工厂车间等场景的环境，并且探索在设计可行AR产品过程中克服挑战的方法。

通过将数字信息叠加到物理实体上赋予行业从业者和工作场景更多的灵活性，这个想法非常的大胆，并且正在为许多行业带来革命性的变化。

设计人机接口

AR采用的人机接口（HMI）需要将原理图和音频叠加到实际物体上，这样才能完成一些任务，比如运动跟踪、模式识别和数据可视化等。AR硬件（包括摄像头、传感器、显示器和连接器）正在迅速的自我完善，它采用的人机接口能够服务于各种工业应用。

图2：AR设备比如DAQRI公司推出的智能眼镜需要更薄更轻的组件才能满足工业设计的要求（来源：DAQRI）

AR设备连接器的一些独特要求

连接器在AR硬件设计中尤其的重要，通常它们需要是紧凑、轻薄、反应快速的，AR设计需要连接器的小型化，从而可以取代受限于引脚数量笨重的互连解决方案。这些连接器应该足够的可靠，确保信号的完整性同时服务那些高速数据链接的AR应用。

图3：连接器的小型化对于日益复杂的电路封装和超小型AR设计至关重要（来源：Molex）

电源连机器也需要足够的强大，为视频子系统（比如立体摄像机）提供电源支持。小尺寸的电源连接器通常面临在暴露在外面的端子和完全隔离的端子之前的选择，前者因为暴露在外面容易损坏，后者则会占用太多的空间。

Molex公司推出的Nano-Fit电源连接器解决了这一设计难题，采用的是完全隔离的端子同时保持封装管脚间距保持在2.5mm，此外为了在集成有多个相同电路尺寸端子的PCB上实现简单化的组装，这些连接器提供多种选择从而保证正确的匹配以及TPA（端子位置保证）要求，这样也就消除了端子可能掉落的风险。

总结

研究机构ABI预计在2018年企业级的AR应用会迎来一个拐点，AR设计师们正在迅速的克服硬件上的挑战，整体技术的进展可能比很多业内观察家们认为的要快得多。AR设备的设计有很多硬件方面要考虑，尤其是连接器。“口袋妖怪（Pokémon Go）”向世界展示了AR如何吸引我们，现在需要我们为其他行业创造AR设备并将AR的潜力进一步发展壮大。

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