ErgoLAB单兵装备系统人机工效试验研究方案

一、实验室简介

ErgoLAB单兵装备系统人机工效试验研究方案是北京津发科技股份有限公司基于“人-机-环境系统工程”与人因工程理论，自主创新与配置的科学人机工效测试实验室，适用于装备研制和开发全生命周期，能够将人因工程的方法融入在装备设计与生产的各个阶段，实现“以人为中心”的装备设计测评与优化。实验室结合虚拟仿真、数字建模、动作捕捉、生理测量、主观测评、行为观察、眼动追踪等技术，可实现基于任意物理装备的科学定量化人机工效测试。

方案以ErgoLAB人机环境同步云平台为核心，是津发科技完全自主研发技术，具有多项国家发明与软件著作权，通过了省部级新技术新产品认证，欧洲CE、美国FCC、欧盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多项国际管理体系认证。实验室结合了ErgoLAB同步技术、云架构技术、蓝牙传输技术、生物测量技术、虚拟现实与仿真技术、眼动测量技术、脑成像技术等多种先进技术，以及多传感器融合、机器学习等多项前沿算法，提供了先进科学的可用性测试研究与数据分析方法。

二、实验室建设方案

1. 实验室布局

ErgoLAB单兵装备系统人机工效试验研究方案分为主控室和若干间测试室。其中主控室布置有ErgoLAB人机环境多维度数据分析与人工智能应用平台；测试室根据研究需求分为标准实验测试室、虚拟现实测试室、物理模拟测试室等，并布置有ErgoLAB人机环境多维度数据同步采集平台。

2. 系统组成

ErgoLAB单兵装备系统人机工效试验研究方案由ErgoSIM装备数字仿真平台、ErgoVR虚拟现实平台、ErgoLAB人机环境多维度数据同步采集平台、ErgLAB人机环境多维度数据综合分析与人工智能应用平台组成。

ErgoSIM装备数字仿真平台可在装备设计的早期阶段，通过数字建模、虚拟仿真技术等，对装备实现人机工效测评，如可视性、可达性、舒适性等。研究人员可根据中国人体尺寸数据库创建虚拟人，虚拟人在虚拟仿真环境中与数字样机进行人机交互，在人机交互过程中采集人的动作与行为数据并进行人机工效分析；在此基础上，还可采用沉浸式虚拟现实技术及虚拟交互设备，如动作捕捉系统、手套等，为人机工效分析及验证提供了沉浸式的虚拟应用环境。

ErgoVR虚拟现实平台能够将数字装备在虚拟环境中呈现，实现真实人员与虚拟装备交互过程中同步采集多维度人因数据，实现定量化的虚拟装备人机工效测评。平台可根据研究需求搭建CAVE沉浸式虚拟现实系统、可穿戴行走虚拟现实系统、多人交互虚拟现实系统等，并通过津发科技自主研发的ErgoVR人因分析引擎，直接对接数字装备VR原型，实现基于三维虚拟现实装备原型的研究。

ErgoLAB人机环境多维度数据同步采集平台能够在人员与装备交互过程中实时同步采集主客观多维度数据，包括动作捕捉、行为视频、眼动追踪、生理测量、主观评价等。

ErgLAB人机环境多维度数据综合分析与人工智能应用平台能够对采集到的多维度数据进行专业的信号处理与统计分析，可实现数据的一键式批量化处理，并输出相应数据指标与可视化分析报告；还可结合数据采集和分析平台的测试流程、多维度数据源以及所提取的特征值，可对机器学习模型进行训练，完成包括人员状态识别与预警、智能交互方式开发、人机环境系统自适应等应用的开发。

三、实验室功能特点

1. 覆盖装备研制全流程的人机工效测评

在装备的数字样机、虚拟样机、物理样机等不同研制阶段，结合虚拟仿真、VR原型测评、多维度人机环境数据同步等技术，实现科学定量的人机工效测评，降低研发成本、缩短评估周期。

2. 基于数据库与生理测量的仿真人因分析

可基于中国标准人体尺寸数据库实现装备的虚拟仿真人因评估；同时还可结合动作捕捉、生理测量等设备，采用真实人体动作与生理数据驱动模型，进行仿真或虚拟现实环境下的人机工效测试。

3. 基于虚拟现实的装备定量化人因测评

结合自主研发的ErgoVR人因分析引擎，可直接对接VR原型并采集人员与虚拟装备交互过程中的多维度数据，突破了传统的纯仿真或者单纯的虚拟场景交互体验的弊端，真正实现了基于虚拟装备的定量化人机工效测评。

4. 多维度人机环境数据同步采集与分析

实验室可基于ErgoLAB人机环境同步云平台，实现在实验室、虚拟现实、真实现场等多种环境下，多维度人、机、环境数据的实时同步采集与数据可视化；平台提供专业的信号处理与数据分析功能，研究人员能够分析人员与装备交互过程中的疲劳度、舒适性、注意力分布等情况，一方面可为物理装备测评提供依据，另一方面还可进一步建立完整的装备评价指标体系。

四、科研支持与联合实验

依托实验室建设，津发科技可提供科研支持与联合实验服务，旨在将新的技术与方法与可用性测试研究相结合，助推领域成果产出与落实；结合产学研合作模式，促进行业、领域、专业更多的新技术新产品孵化。在人机交互与可用性测试领域，津发科技曾合作过全国多所高校和企业用户进行科研支持或联合实验，发表中英文论文数十余篇。

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五、厂家介绍

北京津发科技股份有限公司是国家高新技术企业、科技部认定的科技型中小企业和中关村高新技术企业，具备自主进出口经营权；自主研发的人因工程与工效学相关技术、产品与服务荣获多项省部级科学技术奖励、国家发明、国家软件著作权和省部级新技术新产品（服务）认证；通过了欧洲CE、美国FCC、欧盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多项国际认证和国家防爆认证。

津发科技设立人因工程专业的学术科研团队、技术团队及研发团队，并通过多年与科研机构及高校的产学研合作，积累了人因与工效学领域多项核心技术，以及基于机器学习等人工智能算法的状态识别和人机工效评价技术与研究方法等，是国内领先的人因工程技术创新中心！津发科技的实验室规划建设技术团队提供全方位的技术支持及售后服务，从实验室建设的规划与布局，到设备的培训与指导，全方位多角度的进行实验室建设的全生命周期的服务。