dispositivo de interfaz humana

Un dispositivo de interfaz humana (HID, por sus siglas en inglés) es cualquier hardware que se interpone entre una persona y una computadora, traduciendo la acción física en señales eléctricas que la máquina puede entender y sobre las que puede actuar. Teclados, ratones, pantallas táctiles, joysticks y paneles de control industriales califican. En entornos de fabricación, los HID van desde simples pulsadores conectados a controladores lógicos programables hasta complejas superficies de control multieje que los operadores utilizan para manejar máquinas CNC, robots o equipos de proceso. El HID es el punto donde la intención humana se encuentra con la instrucción de la máquina.

Los HID industriales difieren drásticamente de las versiones de consumo en durabilidad y especificidad. Un teclado de planta de fábrica debe soportar salpicaduras de aceite, virutas de metal, ciclos térmicos e impactos repetidos. Las teclas están selladas contra la entrada; los interruptores mecánicos clasificados para millones de ciclos reemplazan las cúpulas de goma. Los paneles de control a menudo utilizan pulsadores iluminados, selectores rotativos, botones de parada de emergencia tipo hongo e interruptores selectores cableados en circuitos de seguridad. Las pantallas táctiles en entornos hostiles son de vidrio sellado sobre pantallas industriales o se reemplazan completamente por alternativas táctiles cuando las condiciones de lavado lo exigen.

El término ganó peso formal con la estandarización USB. La Clase de Dispositivo de Interfaz Humana USB, establecida a finales de la década de 1990, definió un protocolo que permite a teclados, ratones y dispositivos similares comunicarse con computadoras sin controladores personalizados. Esta estandarización permitió a los fabricantes de equipos industriales construir máquinas con interfaces de control intercambiables. Un servomotor podría aceptar comandos de un teclado de escritorio o de una perilla de codificador industrial especializada sin cambios de firmware, siempre que ambos hablen el protocolo HID. No todos los controles industriales siguen el USB HID; muchos sistemas antiguos utilizan circuitos cableados, protocolos de bus de campo como CANopen o estándares seriales propietarios.

Modos de falla y demandas de fiabilidad

Los HID industriales fallan de maneras predecibles. El desgaste mecánico en los teclados de membrana causa zonas muertas donde las pulsaciones de teclas se registran intermitentemente. Los potenciómetros en los controles rotativos desarrollan curvas de respuesta ruidosas. Los conectores sellados se corroen en la interfaz cuando la humedad penetra más allá de las juntas. El reemplazo a menudo importa más que la reparación; un maquinista no puede solucionar problemas de un panel de control; intercambia todo el conjunto. Esto impulsa la demanda de factores de forma estandarizados y conectores de desconexión rápida en entornos de producción.

El HID ocupa un punto intermedio entre los sensores brutos y los sistemas de supervisión de alto nivel. Un interruptor de límite es más simple y confiable, pero no ofrece flexibilidad; una estación de trabajo de escritorio completa es flexible pero demasiado frágil para el taller. Los HID industriales están diseñados para el flujo de trabajo específico: un operador de torno necesita retroalimentación táctil y memoria muscular, por lo que los botones y perillas físicos persisten incluso cuando las pantallas digitales reemplazan los indicadores analógicos. El dispositivo debe fallar en un estado seguro; la pérdida de señal a una perilla de control debe activar una parada controlada, nunca un movimiento descontrolado.