ErgoLAB船舶人因工程實驗室

一、實驗室簡介

ErgoLAB船舶人因工程實驗室是北京津發科技股份有限公司基于“人-機-環境”和“人-信息-物理”系統理論，自主創新與配置的針對航海船舶領域的人因工程研究實驗室。適用于多種方向的船舶人因研究，包括人因可靠性研究、船舶人機界面評價研究、人員認知心理測試與訓練、人員體能測試與訓練、人員工作負荷與腦力疲勞研究、人員選拔與培訓等。

實驗室以ErgoLAB人機環境同步云平臺為核心，通過實時同步采集多維度人、機、環境數據，分析不同環境與任務下人員的狀態，進而對系統進行評價優化、或對人員進行選拔訓練。實驗室采用津發科技自主研發技術，具有多項國家發明與軟件著作權，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。實驗室結合了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、腦成像技術等多種先進技術，以及多傳感器融合、機器學習等多項前沿算法，提供了先進科學的船舶人因測試研究與數據分析方法。

二、實驗室建設方案

1.實驗室方案

ErgoLAB船舶人因工程實驗室包含主控觀察室和若干間實驗測試室，其中測試室分為標準實驗室、虛擬現實、環境模擬等不同類型。實驗室布置四大實驗平臺：1. 虛擬現實系統布置在虛擬現實測試室；2. 環境模擬系統布置在環境模擬測試室；3. 人機環境多維度數據同步采集系統布置在各個測試室；4. 人機環境多維度數據分析與人工智能應用平臺布置在主控觀察室。

標準實驗室測試環境可進行船舶人因數字仿真和產品原型測評。兼容CATIA、UG/NX、Pro/E、SpaceClaim等國際標準CAD平臺，可在仿真環境中進行專業光仿真設計，并進行工效學測評，如預測界面的眩光、反射、可視性、可讀性等。結合Jack、Delmia等仿真分析軟件，可進行舒適性、可行性、姿勢預測、碰撞測試等分析。在產品或界面研制的原型階段，通過屏幕或移動端呈現，兼容多種原型設計軟件，可通過識別原型源代碼自動拾取界面組件作為興趣區，并采集多維度人因數據，包括生理、眼動、腦電、交互行為、行為視頻、動作姿態、腦成像等，直接對原型進行人因測評。

虛擬現實測試室兼容標準CAD平臺和Unity3D、Unreal等虛擬現實引擎，可將數字仿真模型導入虛擬現實環境中進行呈現，并同步采集多維度人因數據以及人與虛擬物體的交互數據。

環境模擬測試室采用仿真數據庫驅動模擬環境，搭建環境模擬艙，進行聲、光、振動、微氣候等物理環境模擬，并同步采集與分析模擬環境下的多維度人機環境數據。

2.系統組成

ErgoLAB船舶人因工程實驗室由人機環境同步定量采集子系統和人機環境同步定量分析子系統組成。同步定量采集子系統能夠實時同步采集人機環境多維度數據，包括行為、眼動、生理、腦電、腦成像、交互行為、動作捕捉、面部表情等。同步定量分析子系統為采集到的所有數據提供專業的分析模塊，可進行多維度數據的同步和交叉分析。所有數據可實時上傳至云服務器，支持實驗設計與大數據的云管理、云共享與云協作。

通過多維度主客觀人因數據可進行進一步分析，研究用戶的感知加工、注意分配、記憶水平、情緒喚醒、動作姿態、情景意識、舒適性、腦力負荷、體力疲勞、操作績效等，進一步實現人機界面設計、人-機功能分配、空間布局、元素布局、色彩配置、信息組織方式、圖形化操控設置等系統功能的優化。

三、實驗室功能特點

1.兼容CAD平臺及多種虛擬現實引擎

支持國際通用的CAD原型的導入，如CATIA、UG/NX、Pro/E等，適用于HMI人機界面交互、裝備、智能化產品等多類型信息交互產品的可用性測試。采用ErgoVR plugin結合Unity3D、UE4、VRXperience等VR引擎可進行聯合人機環境多模態數據同步采集與分析。通過將產品和使用場景模型直接導入ErgoVR plugin進行實時數據通訊，系統自動計算并識別所有模型源文件，便于不同領域的產品設計與開發人員的可用性測試和動態調整優化。

2.結合交互數據的人機界面測評

在進行人機界面測評研究的過程中，基于不同終端和原型，采集并定量化分析人機交互數據，包括鼠標行為、手指行為、VR交互行為等。兼容基于屏幕端、移動端、VR端、智能產品HMI終端的原型設計工具。

3.主客觀數據同步的人因研究

在人因研究過程中實時同步主客觀多維度數據，包括主觀的問卷、量表評價，客觀的多通道數據，如眼動、生理、行為、腦電、生物力學、腦成像、動作姿態等，機器的數據，如模擬器數據、人機交互數據，以及環境的多種指標。可針對人員的認知能力、工作負荷、腦力疲勞、情緒狀態等多種維度進行主客觀數據結合的人因研究。

4.結合智能算法的人員狀態識別

通過行為范式實驗的狀態誘發、或主觀問卷、量表評價結果，建立帶標簽的多通道客觀定量化數據，結合機器學習算法，進行模型的自定義訓練，實現人員情緒、認知、應激、負荷等狀態的智能識別。

四、定制開發與聯合實驗

津發科技具有完備的軟硬件研發團隊，支持聯合訂制開發，可與高校、科研院所等進行產學研合作，實現理論與算法結合轉化科技成果。公司同時具備專業的科研實驗團隊，團隊人員均具有專業研究背景，搭建產學研合作與資源共享實驗平臺，提供實驗設計-數據采集-數據處理-統計分析全流程的聯合科研與實驗服務。

五、廠家介紹

北京津發科技股份有限公司是高新技術企業、科技部認定的科技型中小企業和中關村高新技術企業，具備自主進出口經營權；自主研發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、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等多項國際認證和防爆認證。

津發科技設立人因工程專業的學術科研團隊、技術團隊及研發團隊，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識別和人機工效評價技術與研究方法等！津發科技的實驗室規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。