ErgoLAB單兵裝備系統(tǒng)人機工效試驗研究方案

ErgoLAB單兵裝備系統(tǒng)人機工效試驗研究方案是北京津發(fā)科技股份有限公司基于“人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程"與人因工程理論，自主創(chuàng)新與配置的科學人機工效測試方案，適用于裝備研制和開發(fā)全生命周期，能夠將人因工程的方法融入在裝備設計與生產的各個階段，實現“以人為中心"的裝備設計測評與優(yōu)化。實驗室結合虛擬仿真、數字建模、動作捕捉、生理測量、主觀測評、行為觀察、眼動追蹤等技術，可實現基于任意物理裝備的科學定量化人機工效測試。方案以ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺為核心，是津發(fā)科技*自主研發(fā)技術，具有多項國家發(fā)明與軟件著作權，通過了省部級新技術新產品認證，歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項國際管理體系認證。方案結合了ErgoLAB同步技術、云架構技術、藍牙傳輸技術、生物測量技術、虛擬現實與仿真技術、眼動測量技術、腦成像技術等多種*技術，以及多傳感器融合、機器學習等多項前沿算法，提供了*科學的可用性測試研究與數據分析方法。

1.實驗室布局

ErgoLAB單兵裝備系統(tǒng)人機工效試驗研究方案分為主控室和若干間測試室。其中主控室布置有ErgoLAB人機環(huán)境多維度數據分析與人工智能應用平臺；測試室根據研究需求分為標準實驗測試室、虛擬現實測試室、物理模擬測試室等，并布置有ErgoLAB人機環(huán)境多維度數據同步采集平臺。

2.系統(tǒng)組成

ErgoLAB單兵裝備系統(tǒng)人機工效試驗研究方案由ErgoSIM裝備數字仿真平臺、ErgoVR虛擬現實平臺、ErgoLAB人機環(huán)境多維度數據同步采集平臺、ErgLAB人機環(huán)境多維度數據綜合分析與人工智能應用平臺組成。ErgoSIM裝備數字仿真平臺可在裝備設計的早期階段，通過數字建模、虛擬仿真技術等，對裝備實現人機工效測評，如可視性、可達性、舒適性等。研究人員可根據中國人體尺寸數據庫創(chuàng)建虛擬人，虛擬人在虛擬仿真環(huán)境中與數字樣機進行人機交互，在人機交互過程中采集人的動作與行為數據并進行人機工效分析；在此基礎上，還可采用沉浸式虛擬現實技術及虛擬交互設備，如動作捕捉系統(tǒng)、手套等，為人機工效分析及驗證提供了沉浸式的虛擬應用環(huán)境。

ErgoVR虛擬現實平臺能夠將數字裝備在虛擬環(huán)境中呈現，實現真實人員與虛擬裝備交互過程中同步采集多維度人因數據，實現定量化的虛擬裝備人機工效測評。平臺可根據研究需求搭建CAVE沉浸式虛擬現實系統(tǒng)、可穿戴行走虛擬現實系統(tǒng)、多人交互虛擬現實系統(tǒng)等，并通過津發(fā)科技自主研發(fā)的ErgoVR人因分析引擎，直接對接數字裝備VR原型，實現基于三維虛擬現實裝備原型的研究。

ErgoLAB人機環(huán)境多維度數據同步采集平臺能夠在人員與裝備交互過程中實時同步采集主客觀多維度數據，包括動作捕捉、行為視頻、眼動追蹤、生理測量、主觀評價等。

ErgLAB人機環(huán)境多維度數據綜合分析與人工智能應用平臺能夠對采集到的多維度數據進行專業(yè)的信號處理與統(tǒng)計分析，可實現數據的一鍵式批量化處理，并輸出相應數據指標與可視化分析報告；還可結合數據采集和分析平臺的測試流程、多維度數據源以及所提取的特征值，可對機器學習模型進行訓練，完成包括人員狀態(tài)識別與預警、智能交互方式開發(fā)、人機環(huán)境系統(tǒng)自適應等應用的開發(fā)。

1.覆蓋裝備研制全流程的人機工效測評

在裝備的數字樣機、虛擬樣機、物理樣機等不同研制階段，結合虛擬仿真、VR原型測評、多維度人機環(huán)境數據同步等技術，實現科學定量的人機工效測評，降低研發(fā)成本、縮短評估周期。

2.基于數據庫與生理測量的仿真人因分析

可基于中國標準人體尺寸數據庫實現裝備的虛擬仿真人因評估；同時還可結合動作捕捉、生理測量等設備，采用真實人體動作與生理數據驅動模型，進行仿真或虛擬現實環(huán)境下的人機工效測試。

3.基于虛擬現實的裝備定量化人因測評

結合自主研發(fā)的ErgoVR人因分析引擎，可直接對接VR原型并采集人員與虛擬裝備交互過程中的多維度數據，突破了傳統(tǒng)的純仿真或者單純的虛擬場景交互體驗的弊端，真正實現了基于虛擬裝備的定量化人機工效測評。

4.多維度人機環(huán)境數據同步采集與分析

實驗室可基于ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺，實現在實驗室、虛擬現實、真實現場等多種環(huán)境下，多維度人、機、環(huán)境數據的實時同步采集與數據可視化；平臺提供專業(yè)的信號處理與數據分析功能，研究人員能夠分析人員與裝備交互過程中的疲勞度、舒適性、注意力分布等情況，一方面可為物理裝備測評提供依據，另一方面還可進一步建立完整的裝備評價指標體系。

依托實驗室建設，津發(fā)科技可提供科研支持與聯合實驗服務，旨在將新的技術與方法與可用性測試研究相結合，助推領域成果產出與落實；結合產學研合作模式，促進行業(yè)、領域、專業(yè)更多的新技術新產品孵化。在人機交互與可用性測試領域，津發(fā)科技曾合作過全國多所高校和企業(yè)用戶進行科研支持或聯合實驗，發(fā)表中英文論文數十余篇。

北京津發(fā)科技股份有限公司是高新技術企業(yè)、科技部認定的科技型中小企業(yè)和中關村高新技術企業(yè)，具備自主進出口經營權；自主研發(fā)的人因工程與工效學相關技術、產品與服務榮獲多項省部級科學技術獎勵、國家發(fā)明、國家軟件著作權和省部級新技術新產品（服務）認證；通過了歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項國際認證和國家防爆認證。津發(fā)科技設立人因工程專業(yè)的學術科研團隊、技術團隊及研發(fā)團隊，并通過多年與科研機構及高校的產學研合作，積累了人因與工效學領域多項核心技術，以及基于機器學習等人工智能算法的狀態(tài)識別和人機工效評價技術與研究方法等，是國內人因工程技術創(chuàng)新中心！津發(fā)科技的實驗室規(guī)劃建設技術團隊提供技術支持及售后服務，從實驗室建設的規(guī)劃與布局，到設備的培訓與指導，多角度的進行實驗室建設的全生命周期的服務。