船舶人因工程實(shí)驗室

一、實(shí)驗室簡(jiǎn)介

ErgoLAB船舶人因工程實(shí)驗室是北京津發(fā)科技股份有限公司基于“人-機-環(huán)境"和“人-信息-物理"系統理論，自主創(chuàng )新與配置的針對航海船舶領(lǐng)域的人因工程研究實(shí)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(jià)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(shí)驗室以ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺為核心，通過(guò)實(shí)時(shí)同步采集多維度人、機、環(huán)境數據，分析不同環(huán)境與任務(wù)下人員的狀態(tài)，進(jìn)而對系統進(jìn)行評價(jià)優(yōu)化、或對人員進(jìn)行選拔訓練。實(shí)驗室采用津發(fā)科技自主研發(fā)技術(shù)，具有多項國家發(fā)明軟件著(zhù)作權，通過(guò)了省部級新技術(shù)新產(chǎn)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(shí)驗室結合了ErgoLAB同步技術(shù)、云架構技術(shù)、藍牙傳輸技術(shù)、生物測量技術(shù)、虛擬現實(shí)與仿真技術(shù)、眼動(dòng)測量技術(shù)、腦成像技術(shù)等多種*技術(shù)，以及多傳感器融合、機器學(xué)習等多項前沿算法，提供了*科學(xué)的船舶人因測試研究與數據分析方法。

二、實(shí)驗室建設方案

1.實(shí)驗室方案

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

標準實(shí)驗室測試環(huán)境可進(jìn)行船舶人因數字仿真和產(chǎn)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(huán)境中進(jìn)行專(zhuān)業(yè)光仿真設計，并進(jìn)行工效學(xué)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(jìn)行舒適性、可行性、姿勢預測、碰撞測試等分析。在產(chǎn)品或界面研制的原型階段，通過(guò)屏幕或移動(dòng)端呈現，兼容多種原型設計軟件，可通過(guò)識別原型源代碼自動(dòng)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(dòng)、腦電、交互行為、行為視頻、動(dòng)作姿態(tài)、腦成像等，直接對原型進(jìn)行人因測評。

虛擬現實(shí)測試室兼容標準CAD平臺和Unity3D、Unreal等虛擬現實(shí)引擎，可將數字仿真模型導入虛擬現實(shí)環(huán)境中進(jìn)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(huán)境模擬測試室采用仿真數據庫驅動(dòng)模擬環(huán)境，搭建環(huán)境模擬艙，進(jìn)行聲、光、振動(dòng)、微氣候等物理環(huán)境模擬，并同步采集與分析模擬環(huán)境下的多維度人機環(huán)境數據。

2.系統組成

ErgoLAB船舶人因工程實(shí)驗室由人機環(huán)境同步定量采集子系統和人機環(huán)境同步定量分析子系統組成。同步定量采集子系統能夠實(shí)時(shí)同步采集人機環(huán)境多維度數據，包括行為、眼動(dòng)、生理、腦電、腦成像、交互行為、動(dòng)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(zhuān)業(yè)的分析模塊，可進(jìn)行多維度數據的同步和交叉分析。所有數據可實(shí)時(shí)上傳至云服務(wù)器，支持實(shí)驗設計與大數據的云管理、云共享與云協(xié)作。

通過(guò)多維度主客觀(guān)人因數據可進(jìn)行進(jìn)一步分析，研究用戶(hù)的感知加工、注意分配、記憶水平、情緒喚醒、動(dòng)作姿態(tài)、情景意識、舒適性、腦力負荷、體力疲勞、操作績(jì)效等，進(jìn)一步實(shí)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(yōu)化。

三、實(shí)驗室功能特點(diǎn)

1.兼容CAD平臺及多種虛擬現實(shí)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、裝備、智能化產(chǎn)品等多類(lèi)型信息交互產(chǎn)品的可用性測試。采用ErgoVR plugin結合Unity3D、UE4、VRXperience等VR引擎可進(jìn)行聯(lián)合人機環(huán)境多模態(tài)數據同步采集與分析。通過(guò)將產(chǎn)品和使用場(chǎng)景模型直接導入ErgoVR plugin進(jìn)行實(shí)時(shí)數據通訊，系統自動(dòng)計算并識別所有模型源文件，便于不同領(lǐng)域的產(chǎn)品設計與開(kāi)發(fā)人員的可用性測試和動(dòng)態(tài)調整優(yōu)化。

2.結合交互數據的人機界面測評

在進(jìn)行人機界面測評研究的過(guò)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(dòng)端、VR端、智能產(chǎn)品HMI終端的原型設計工具。

3.主客觀(guān)數據同步的人因研究

在人因研究過(guò)程中實(shí)時(shí)同步主客觀(guān)多維度數據，包括主觀(guān)的問(wèn)卷、量表評價(jià)，客觀(guān)的多通道數據，如眼動(dòng)、生理、行為、腦電、生物力學(xué)、腦成像、動(dòng)作姿態(tài)等，機器的數據，如模擬器數據、人機交互數據，以及環(huán)境的多種指標?？舍槍θ藛T的認知能力、工作負荷、腦力疲勞、情緒狀態(tài)等多種維度進(jìn)行主客觀(guān)數據結合的人因研究。

4.結合智能算法的人員狀態(tài)識別

通過(guò)行為范式實(shí)驗的狀態(tài)誘發(fā)、或主觀(guān)問(wèn)卷、量表評價(jià)結果，建立帶標簽的多通道客觀(guān)定量化數據，結合機器學(xué)習算法，進(jìn)行模型的自定義訓練，實(shí)現人員情緒、認知、應激、負荷等狀態(tài)的智能識別。

四、定制開(kāi)發(fā)與聯(lián)合實(shí)驗

津發(fā)科技具有完備的軟硬件研發(fā)團隊，支持聯(lián)合訂制開(kāi)發(fā)，可與高校、科研院所等進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作，實(shí)現理論與算法結合轉化科技成果。公司同時(shí)具備專(zhuān)業(yè)的科研實(shí)驗團隊，團隊人員均具有專(zhuān)業(yè)研究背景，搭建產(chǎn)學(xué)研合作與資源共享實(shí)驗平臺，提供實(shí)驗設計-數據采集-數據處理-統計分析全流程的聯(lián)合科研與實(shí)驗服務(wù)。

五、廠(chǎng)家介紹

北京津發(fā)科技股份有限公司是高新技術(shù)企業(yè)、科技部認定的科技型中小企業(yè)和中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)，具備自主進(jìn)出口經(jīng)營(yíng)權；自主研發(fā)的人因工程與工效學(xué)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)榮獲多項省部級科學(xué)技術(shù)獎勵、軟件著(zhù)作權和省部級新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）認證；通過(guò)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(fā)科技設立人因工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)術(shù)科研團隊、技術(shù)團隊及研發(fā)團隊，并通過(guò)多年與科研機構及高校的產(chǎn)學(xué)研合作，積累了人因與工效學(xué)領(lǐng)域多項核心技術(shù)，以及基于機器學(xué)習等人工智能算法的狀態(tài)識別和人機工效評價(jià)技術(shù)與研究方法等！津發(fā)科技的實(shí)驗室規劃建設技術(shù)團隊提供技術(shù)支持及售后服務(wù)，從實(shí)驗室建設的規劃與布局，到設備的培訓與指導，多角度的進(jìn)行實(shí)驗室建設的全生命周期的服務(wù)。