ErgoVR CAD数字样机虚拟仿真人机分析研究

ErgoVR CAD数字样机虚拟现实仿真人机工效分析研究
一、研究简介

ErgoVR CAD数字样机虚拟现实仿真人机工效分析研究是北京津发科技股份有限公司自主创新与配置的人机工效虚拟仿真技术，通过将数字仿真技术与虚拟现实技术相结合，实现在装备研制不同阶段的定量化人因测评与验证。自主研发的ErgoVR人因分析引擎可对接CAD模型，实现数字样机在虚拟现实环境中的呈现与交互，并在人员与虚拟样机交互过程中同步采集与分析多维度人机环境数据，实现基于主客观数据的定量化测评。

研究用津发科技自主研发专利技术，具有多项国家发明专利与软件著作权，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。研究结合了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，提供了先进科学的人机工效研究方法。

二、实验室建设方案

1.实验室布局

实验室包含主控和测试室，其中测试室布置有虚拟现实平台与人机环境多维度数据采集平台，主控室布置有人机环境多维度数据分析平台及人工智能应用平台。

2.系统组成

（1）虚拟现实平台

根据研究需求，可搭建CAVE沉浸式虚拟现实平台、可穿戴行走虚拟现实平台以及多人交互虚拟现实平台。

CAVE沉浸式虚拟现实平台

可穿戴行走虚拟现实平台与多人交互虚拟现实平台

（2）人机环境多维度数据采集平台

采用自主研发ErgoVR人因分析引擎，直接对接CAD模型或VR模型，实现在虚拟现实环境下进行人机环境多维度数据的同步采集。

（3）人机环境多维度数据分析平台

内置数据分析模块，可进行多维度数据的信号处理与数据分析，输出所有原始数据、处理后数据与可视化报告。

（4）人工智能应用平台

基于标准的人因测试与数据采集流程，多维度数据结合机器学习算法，可实现人员状态的实时监测与预警、实时人机交互控制与人机环境系统的自适应等。

三、实验室功能特点

1.直接对接CAD仿真模型

完全兼容与主流CAD软件，如CATIA、UG/NX、Pro/E、SpaceClaim等，既可在仿真环境中直接进行人机工效测评，还可将数字样机在虚拟现实环境中呈现，并同步采集与分析人-机-环境主客观多维度数据，进行定量化人因测评。

2.光学仿真及视觉工效学评估

提供材质属性数据库、照明灯具与光源数据库、天空光环境数据库、材质数据采集仪等，实现专业的光学仿真及基于人眼生理模型的视觉工效学评估，提供基于CIE 145:2002标准的可视性与可读性分析。

3.基于虚拟样机的定量化人因测评

通过基于自主专利技术研发的ErgoVR人因分析引擎，直接对接VR原型。在人员与虚拟样机交互过程中，同步采集个体主观评价、眼动、人机交互、生理、脑电、脑成像、行为、动作姿态以及VR原型、物理环境等多维度数据，并通过专业的数据分析模块进行处理与统计，形成针对不同维度的定量化人因测评报告。

4.多人交互虚拟现实测试

基于ErgoLAB云架构技术，实现多人在同一虚拟场景下的协同任务，并在任务过程中进行多人数据的同步采集。测试项目和数据可通过局域网共享，实现异地的联合测试与数据分析。

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航空航天人因研究相结合，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。津发科技具有完备的软硬件研发团队，支持联合订制开发，可与高校、科研院所等进行产学研合作，实现理论与算法结合转化科技成果。公司同时具备专业的科研实验团队，团队人员均具有专业研究背景，搭建产学研合作与资源共享实验平台，提供实验设计-数据采集-数据处理-统计分析全流程的联合科研与实验服务。

五、厂家介绍

北京津发科技股份有限公司是科技型中小企业，具备自主进出口经营权；自主研发的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、发明、软件著作权和省部级新技术新产品（服务）；通过了欧洲CE、美国FCC、欧盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多项国际和防爆。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，多角度的进行实验室建设的全生命周期的服务。

北京津发科技股份有限公司是国家级高新技术企业、科技部认定的科技型中小企业和中关村高新技术企业，具有自主研发与创新能力，具备自主进出口经营权；自主研发技术、产品与服务荣获多项省部级科学技术奖励、国家发明专利、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等多项国际认证和防爆产品认证。

津发科技致力于实验室建设的专业化与特色化，提供实验室、实验实训及科研基地建设的全过程服务与建设方案。产品技术涵盖：认知神经科学技术、人机交互技术、可穿戴技术、人工智能技术、脑机接口技术、眼动追踪技术、虚拟现实技术、面部表情分析及状态识别技术、时空轨迹分析技术等；自主研发的人-机-环境同步云平台可实时同步采集多通道人机环境测试数据，结合大数据平台建立多模态大数据库，并采用人工智能技术相关算法实现有效的监测、识别、预测、分析和评价模型等。

多年来在军工国防武器装备领域，以及教育科研领域积极推动人因与工效学技术进步，携手众多科研工作者进行联合开发与科研实验、人才培养、学术合作与产学研融合，联合申报基金项目、科技项目等；承接和参与多项国家自然科学基金、国家重点研发计划、科技项目和标准编制；承接科研院所和高校实验室规划建设、并通过产学研方式与学术和科研机构建立合作关系，联合国家科研课题进行科技攻关，并联合开发适合中国国情的基于人工智能和虚拟现实技术的人-机-环境测试与工效学评价等多项科研成果，致力于将人因与工效学科学方法和成果应用到国防和社会科技发展进步。

津发科技重视客户服务质量、为客户创造价值，致力于推动人因工程与工效学行业发展和青年人才培养，2012年起在国内率先发起“科研支持计划”，无偿支持人因工程领域青年学者进行科学研究；2014年工业和信息化部CSIP 与津发科技联合共建“工信部CSIP-津发人因工程技术创新中心”，持续进行技术研发和基础及应用创新研究； 2016年起联合中国人类工效学学会发起“工效学卓越研究工程”并设立“CES-Kingfar基金（工效学会-津发优秀青年学者联合研究基金CES‐Kingfar Excellent Young Scholar Joint Research Funding）”，借鉴国家自然科学基金的评审标准，对特别优秀的青年学者研究计划书予以资助；2017年起联合教育部高等教育司设立“人因与工效学”产学合作协同育人项目，并由高教司发布申报指南和立项名单；2019年起与国际工效学联合会（IEA）设立国际奖项The IEA/Kingfar HFE Research Award“人因与工效学卓越研究奖”，旨在表彰世界各地为解决发展中国家典型人因工程问题而取得高质量人因工程与工效学研究成果的个人，以期改善发展中国家人民的福祉；2019年中国人类工效学学会联合北京津发科技股份有限公司正式启动中国首届HFE Award全国人因与工效学创新大赛。

津发科技将持续以推动人因工程发展为己任，在军工国防和教育科研各领域推动人因与工效学技术进步，为中国教育科研事业的发展提供服务。
 

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