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一、方案概述

ErgoVR工业工程与安全工程虚拟现实实验室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实验室，通过将数字仿真技术与虚拟现实技术相结合，实现在虚拟现实条件下对作业流程、作业人员行为等进行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、VR开发引擎，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。实验室可通过搭建虚拟作业场景，构建身临其境的作业环境，同时结合多模态人因数据，定量化分析人员的脑力负荷、情绪反应以及交互行为等，进行人员的作业行为、作业流程评估。

二、实验室组成

1.实验室建设方案

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

 

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。

 

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。

 

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。

 

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、方案特点

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.无缝对接虚拟现实开发引擎

支持使用Unity3D、UE4、WorldViz Vizard、Ansys VRXperience等VR开发平台制作的产品原型，均可通过ErgoVR 人因分析引擎进行实时数据通讯，便捷地导入实验设计系统进行人机交互分析，系统自动计算与识别所有模型。

3.基于虚拟场景的定量化人因测评

通过基于自主利技术研发的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。

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