在国防科技与高级装备制造领域,人机工效的优化直接关系到装备的作战效能与操作安全。ErgoLAB工具装备
人机工效实验室作为北京津发科技自主研发的智能化测试平台,以“人-机-环境系统工程”理论为核心,通过多模态数据融合与虚拟仿真技术,为装备设计提供全生命周期的科学评估与优化方案。

一、全流程覆盖:从数字仿真到物理实装
实验室采用模块化设计,覆盖装备研制的全阶段。在早期设计阶段,ErgoSIM装备数字仿真平台可基于中国标准人体尺寸数据库构建虚拟人模型,通过数字建模技术评估装备的可视性、可达性及操作舒适性。例如,在某型装甲车驾驶舱设计中,系统通过动作捕捉技术模拟驾驶员操作轨迹,发现仪表盘布局存在15°视角盲区,经优化后操作效率提升23%。
进入虚拟样机阶段,ErgoVR虚拟现实平台支持CAVE沉浸式系统与可穿戴VR设备,实现真实人员与虚拟装备的交互测评。某航空企业利用该平台测试新型战机座舱,通过眼动追踪技术发现HUD显示信息过载问题,结合生理测量数据(如皮电反应)优化后,飞行员认知负荷降低31%。
在物理样机阶段,实验室配备高精度动作捕捉系统(采样率1000Hz)与多通道生理记录仪,可同步采集肌电、脑电、心率变异性等12类生理信号。某舰载设备测试中,系统通过分析操作人员的肌群疲劳指数,识别出设备握持部位的人体工学缺陷,为改进设计提供量化依据。
二、多模态融合:突破传统测评边界
实验室核心的ErgoLAB人机环境同步云平台集成多传感器融合算法,可实时同步采集动作、眼动、生理及环境数据。在某单兵装备测试中,系统通过机器学习模型分析操作人员的步态稳定性与装备负重分布,发现背包重心偏移导致能耗增加18%,经结构优化后士兵续航能力显著提升。
平台搭载的ErgoHCI多模态交互分析系统支持语音、手势、脑机接口等新型交互方式的验证。在某型无人机地面站测试中,系统通过对比传统操纵杆与脑控交互的任务完成时间,发现脑机接口在复杂场景下的响应速度提升40%,为下一代人机交互技术提供数据支撑。
三、智能化升级:从数据采集到决策支持
实验室的人工智能应用平台具备数据批处理与可视化分析能力,可自动生成包含200余项指标的评估报告。某汽车厂商借助该平台优化车载信息娱乐系统,通过分析驾驶员的视觉驻留时间与操作中断次数,将菜单层级从4级压缩至2级,误操作率降低65%。
此外,平台支持基于数字孪生的装备健康管理。在某风电设备运维测试中,系统通过模拟恶劣环境下的操作场景,预测关键部件的疲劳寿命,使设备维护周期从6个月延长至18个月,运维成本降低52%。
四、行业应用与认证保障
目前,ErgoLAB实验室已服务于航空航天、船舶制造、兵器工业等领域300余家科研机构,参与制定GB/T 37679-2019《人机工效学 装备设计通用要求》等5项国家标准。其核心技术获国家发明12项、软件著作权28项,并通过ISO 9001质量管理体系、CE欧盟安全认证及FCC电磁兼容认证,确保数据采集的准确性与系统运行的稳定性。
从数字孪生到物理实装,从单兵装备到大型舰船,ErgoLAB工具装备人机工效实验室正以“数据驱动设计”的理念,推动装备制造向智能化、人性化方向升级,为国防科技工业的高质量发展注入新动能。