在國防科技與高級裝備制造領域,人機工效的優化直接關系到裝備的作戰效能與操作安全。ErgoLAB工具裝備
人機工效實驗室作為北京津發科技自主研發的智能化測試平臺,以“人-機-環境系統工程”理論為核心,通過多模態數據融合與虛擬仿真技術,為裝備設計提供全生命周期的科學評估與優化方案。

一、全流程覆蓋:從數字仿真到物理實裝
實驗室采用模塊化設計,覆蓋裝備研制的全階段。在早期設計階段,ErgoSIM裝備數字仿真平臺可基于中國標準人體尺寸數據庫構建虛擬人模型,通過數字建模技術評估裝備的可視性、可達性及操作舒適性。例如,在某型裝甲車駕駛艙設計中,系統通過動作捕捉技術模擬駕駛員操作軌跡,發現儀表盤布局存在15°視角盲區,經優化后操作效率提升23%。
進入虛擬樣機階段,ErgoVR虛擬現實平臺支持CAVE沉浸式系統與可穿戴VR設備,實現真實人員與虛擬裝備的交互測評。某航空企業利用該平臺測試新型戰機座艙,通過眼動追蹤技術發現HUD顯示信息過載問題,結合生理測量數據(如皮電反應)優化后,飛行員認知負荷降低31%。
在物理樣機階段,實驗室配備高精度動作捕捉系統(采樣率1000Hz)與多通道生理記錄儀,可同步采集肌電、腦電、心率變異性等12類生理信號。某艦載設備測試中,系統通過分析操作人員的肌群疲勞指數,識別出設備握持部位的人體工學缺陷,為改進設計提供量化依據。
二、多模態融合:突破傳統測評邊界
實驗室核心的ErgoLAB人機環境同步云平臺集成多傳感器融合算法,可實時同步采集動作、眼動、生理及環境數據。在某單兵裝備測試中,系統通過機器學習模型分析操作人員的步態穩定性與裝備負重分布,發現背包重心偏移導致能耗增加18%,經結構優化后士兵續航能力顯著提升。
平臺搭載的ErgoHCI多模態交互分析系統支持語音、手勢、腦機接口等新型交互方式的驗證。在某型無人機地面站測試中,系統通過對比傳統操縱桿與腦控交互的任務完成時間,發現腦機接口在復雜場景下的響應速度提升40%,為下一代人機交互技術提供數據支撐。
三、智能化升級:從數據采集到決策支持
實驗室的人工智能應用平臺具備數據批處理與可視化分析能力,可自動生成包含200余項指標的評估報告。某汽車廠商借助該平臺優化車載信息娛樂系統,通過分析駕駛員的視覺駐留時間與操作中斷次數,將菜單層級從4級壓縮至2級,誤操作率降低65%。
此外,平臺支持基于數字孿生的裝備健康管理。在某風電設備運維測試中,系統通過模擬惡劣環境下的操作場景,預測關鍵部件的疲勞壽命,使設備維護周期從6個月延長至18個月,運維成本降低52%。
四、行業應用與認證保障
目前,ErgoLAB實驗室已服務于航空航天、船舶制造、兵器工業等領域300余家科研機構,參與制定GB/T 37679-2019《人機工效學 裝備設計通用要求》等5項國家標準。其核心技術獲國家發明12項、軟件著作權28項,并通過ISO 9001質量管理體系、CE歐盟安全認證及FCC電磁兼容認證,確保數據采集的準確性與系統運行的穩定性。
從數字孿生到物理實裝,從單兵裝備到大型艦船,ErgoLAB工具裝備人機工效實驗室正以“數據驅動設計”的理念,推動裝備制造向智能化、人性化方向升級,為國防科技工業的高質量發展注入新動能。