人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术，包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题及提示请示等。

人机交互系统广泛应用于电梯以及消费电子、安防、零售、餐饮、工业控制、汽车电子等诸多领域的智能硬件产品，技术和产品的创新还将使其应用领域不断扩展，发展前景良好。

一、人机交互市场规模

语音交互技术正在逐步改变人们的生产及生活方式。人机交互产品通过将用户意图转化为机器可以理解的内容，可协助用户解答问题或帮助用户完成特定任务。据统计,2020年中国人机交互核心产品市场规模为58.5亿元，同比上涨59.84%，预计2025年，将达到237亿元。

其中，对话机器人为客服等服务性行业带来了产品改革及效率优化；而基于AI语音助手的对话交互功能则促进了一系列消费级智能硬件产品的出现或升级，如智能音箱、智能车载、语音控制家电等。据统计，2020年中国人机交互带动相关产业规模达到486.9亿元，同比上涨94.06%，预计到2025年，将达到1525亿元。

人机交互产业链上游是感知层，主要通过语音交互、体感交互等方式传达信息和指令；产业链中游是技术层，即人机交互方式本质上是一个闭环的模式识别系统，包括感知信息的获取、识别、理解、表达和反馈等五个环节，其中，感知信息的获取和识别是核心技术的关键所在。产业链下游为应用层，是人机交互应用于各个领域。

传感技术和智能识别技术作为信息非失真采集和识别分析的重要技术，是实现人机交互控制方式智能化的前提和基础。

为了跨越“最后一公里”，人机交互需要对数据采集、储存和运算过程进行改造升级，在传感器、芯片、数据库、计算平台、算法等软硬件产业领域都有所突破，人机交互领域国内外科技大厂积极布局。

据统计，2018年美国、日本等少数经济发达国家占据了传感器市场70%以上份额，发展中国家所占份额相对较少。其中，市场规模最大的3个国家分别是美国、日本和德国，分别占据了传感器整体市场份额的35%、20%、15%。

二、人机交互的应用场景

1）智能助力移载装配系统

生产中，物料搬运重量常常是产品重量的数倍。据统计，机械工厂每生产1吨成品，就需要进行252吨次的装卸搬运。如何才能为产业工人日复一日的搬卸装配减负，从而提高生产效率？

记者在海同工业的产品展示区看到，技术工人熟练地控制着智能悬浮机械手，一面数十公斤的车门便完成了移载，精准装配到车身上。技术人员介绍，这是AMB智能助力移载装配系统，其实际操作移载的物品最大负载可以达到300公斤，而操作人员实际用的力量不过3公斤，真正实现“四两拨千斤”。

在汽车制造装配产线中，焊装调整线是白车身整车下线前的最后一道工序，是保证白车身各装配部件的间隙、面差、段差精度及装配一致性的重要环节。“即便在世界最先进的汽车工厂，也离不开人的眼睛和经验，机器人无法完全替代人工完成这一环节。当工人完成前后风挡、车门等大型部件的对位安装时，便需要进行人机协作，这就是AMB智能助力移载装配系统的应用场景。”海同工业董事长、总经理胡欣钧告诉记者。

2）“外骨骼”——让劳动者变身大力士

在科幻电影中看到，主人公能随手举起几吨重的小轿车，飞檐走壁力大无穷。这都是源于他们身上穿戴的特殊装备——外骨骼。如今，利用外骨骼为劳动者减轻工作负荷、提升劳动效率已成为现实。

柔性助力外骨骼（弹性腰）、上肢助力外骨骼（泰坦臂）、腰部助力外骨骼（金属腰）、腿部助力座椅外骨骼（随意坐）、全身智能助力外骨骼（柔性臂）……在海同工业的EXO智能助力外骨骼研发中心，记者穿上了其中的泰坦臂和金属腰体验了一番，搬起20公斤的工具箱一点都不吃力，感觉只有10公斤的重量。

物流搬运、汽车制造、印刷制作等需要工人高强度托举、长期弯腰或者重复“弯腰、起身”等动作，穿戴外骨骼机器人能够给工人提供五到十五磅不等的辅助力量，从而可以更轻松地举起重物，减轻工人作业负担，避免工作事故的发生。

一方面，国家越来越关注工人的劳动强度和职业健康；另一方面，随着生产线的数字化转型，博士、硕士都走进了生产一线，免不了要进行负重工作。外骨骼的需求会越来越大，这无疑是新的蓝海。

3）智能驾驶的人机交互

智能驾驶人机交互的设计理念，来源于用户的需求。

目前用户对智能驾驶功能的需求有很多，如技术先进、减轻疲劳、更安全、方便好用等等。仔细分析，这些需求可以归纳为两大项：安全与舒适。

安全

智能驾驶的安全，包含两层含义：一是车辆客观表现出的安全性，如碰撞预警、避免事故、紧急辅助制动等主动安全功能的表现；二是车辆给人带来的安全感和信任感。

车辆本身客观表现的安全性，称为客观安全，主要是车辆在面对外部的复杂环境和紧急状况时的功能表现，主要考察的是车辆的软硬件水平。一项功能通过横纵向控制，能够帮助车辆安全行驶，降低事故概率和危害程度，就可以说这项功能在客观上是安全的。

车辆给人带来的安全感和信任感，可以称为主观安全，主要依赖人机交互实现。如果一项功能在启用时给人带来安全感，让用户非常放心和信任地使用它，那我们可以说这项功能在主观上是安全的。

对于主观安全来说，在人机交互设计时，需要充分考虑到某项功能给用户带来的生理和心理上的安全感。

先以领航辅助驾驶中的自动变道为例，当系统开始控制车辆自动变道时，车辆应该准确地在车机屏幕或仪表上，重构出本次变道涉及的周边场景，如车道线、自车、其他车、车辆位置、是否有危险车辆等，并且通过语音和触感提示驾驶员当前正在变道，让用户清楚地知道目前车辆的状态和周围环境的状态，感觉到本次变道是安全的。

再以自适应巡航为例，当车辆开启自适应巡航功能时，车辆应该实时显示当前车道的信息，包括车道线和车道内的其他车辆，并告知驾驶员当前设定的巡航车速和道路限速，让用户有一种可控感，也就是“心中有数”。

舒适

智能驾驶功能给用户带来的舒适感，包括缓解驾驶疲劳和功能使用便捷两个方面，最终目的是让用户达到身心放松、感觉舒服的状态。

缓解驾驶疲劳是智能驾驶功能开发的初衷，典型功能如自适应巡航ACC、交通拥堵辅助TJA等。对于人机交互设计来说，缓解驾驶疲劳的最优方法，是通过多种交互途径，如视觉、听觉、触觉，让驾驶员解放大脑、解放双手、解放双脚，放松身心。

三、人机交互行业未来发展趋势

人机交互技术领域热点技术的应用潜力已经开始展现，比如智能手机配备的地理空间跟踪技术，应用于可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏等的动作识别技术，应用于虚拟现实、遥控机器人及远程医疗等的触觉交互技术，应用于呼叫路由、家庭自动化及语音拨号等场合的语音识别技术，对于有语言障碍的人士的无声语音识别，应用于广告、网站、产品目录、杂志效用测试的眼动跟踪技术，针对有语言和行动障碍人开发的“意念轮椅”采用的基于脑电波的人机界面技术等。

人机交互解决方案供应商不断地推出各种创新技术，如指纹识别技术、侧边滑动指纹识别技术、TDDI技术、压力触控技术等。热点技术的应用开发是机遇也是挑战，基于视觉的手势识别率低，实时性差，需要研究各种算法来改善识别的精度和速度，眼睛虹膜、掌纹、笔迹、步态、语音、唇读、人脸、DNA等人类特征的研发应用也正受到关注，多通道的整合也是人机交互的热点，另外，与“无所不在的计算”“云计算”等相关技术的融合与促进是未来大方向所在。

文章来源：华经情报网，南方日报，智驾最前沿