概述

ErgoVR安全人因工程與應(yīng)急管理虛擬現(xiàn)實實驗室，通過將數(shù)字仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實條件下對安全工程、應(yīng)急管理等流程進行定量化人因測評與驗證。不僅能夠幫助我們更加準(zhǔn)確地理解和評估現(xiàn)實世界中的安全問題和風(fēng)險，而且還能提供實時的數(shù)據(jù)反饋，以便我們能夠及時調(diào)整和優(yōu)化安全措施。可以有效降低安全風(fēng)險、提升作業(yè)效率和人員安全性，以及將應(yīng)急管理流程規(guī)范化。

ErgoVR安全人因工程與應(yīng)急管理虛擬現(xiàn)實實驗室是以ErgoLAB人機環(huán)境同步平臺為核心，并結(jié)合津發(fā)自主研發(fā)的ErgoVR人因分析引擎。ErgoVR人因分析引擎可對接主流VR引擎，實現(xiàn)安全工程在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中的呈現(xiàn)與交互，并在人員與虛擬場景交互過程中同步采集與分析多維度人機環(huán)境數(shù)據(jù)，實現(xiàn)基于主客觀數(shù)據(jù)的定量化測評。實驗室可通過搭建虛擬作業(yè)場景，構(gòu)建身臨其境的作業(yè)環(huán)境，同時結(jié)合多模態(tài)人因數(shù)據(jù)，定量化分析人員的腦力負(fù)荷、情緒反應(yīng)以及交互行為等，進行人員的應(yīng)急管理行為、安全操作流程評估。

系統(tǒng)組成

(1) 實驗室概述

實驗室可用于進行安全人因工程與應(yīng)急管理相關(guān)領(lǐng)域的研究。實驗室主要分為被試間與主試間兩大功能區(qū)域，之間由單向玻璃隔開，使主試間中的研究人員看見被試間內(nèi)受試者的行為，而受試者看不見主試間，從而減小干擾。其中，被試間為實驗進行的區(qū)域，搭建為虛擬現(xiàn)實測試室，可通過CAVE式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、8K眼動腦電多模態(tài)虛擬現(xiàn)實頭盔或者多人交互虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)進行虛擬現(xiàn)實場景呈現(xiàn)，并可依照測試需求布置所需的多模態(tài)數(shù)據(jù)采集設(shè)備，如虛擬現(xiàn)實眼動儀、可穿戴人因生理儀等；被試間中有多個行為觀察攝像頭與拾音器，從不同角度攝取受試者的行為影像并采集受試者的聲音，音視頻信號傳送給主試間中的人機環(huán)境同步平臺進行數(shù)據(jù)分析。主試間為觀察與數(shù)據(jù)分析區(qū)域，布置有語音控制臺，研究人員的指令通過被試間的揚聲器傳送給受試者；主試間還布置有人機環(huán)境同步平臺、人因智能邊緣計算平臺等設(shè)備，研究人員可在主試間實時同步采集多模態(tài)人因數(shù)據(jù)并進行分析。

實驗室被試間設(shè)置有多模態(tài)人因數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括CAVE式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、8K眼動腦電多模態(tài)虛擬現(xiàn)實頭盔、多人交互虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、虛擬聽覺嗅覺觸覺感知模擬系統(tǒng)、虛實時空行為分析系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實雙手交互系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實腦機交互設(shè)備、虛擬現(xiàn)實情感交互設(shè)備、虛擬現(xiàn)實動作交互設(shè)備、表情語音采集儀、行為觀察儀、可穿戴人因生理儀、虛擬現(xiàn)實腦成像儀、可穿戴多模態(tài)腦功能儀、動作捕捉儀以及裝備設(shè)計人因測試系統(tǒng)等。被試間的產(chǎn)品組成與選型可根據(jù)實際研究需求進行配置。此外，被試間系統(tǒng)的多模態(tài)數(shù)據(jù)采集設(shè)備可結(jié)合ErgoAI人因智能邊緣計算終端，將計算和數(shù)據(jù)處理能力移至接近數(shù)據(jù)源的終端設(shè)備上，進行數(shù)據(jù)的智能化處理和分析。

實驗室主試間設(shè)置有多模態(tài)人因數(shù)據(jù)同步采集、分析和邊緣智能設(shè)備，包括ErgoLAB人機環(huán)境同步平臺和ErgoAI人因智能評估平臺。其中，ErgoLAB人機環(huán)境同步平臺支持多模態(tài)數(shù)據(jù)同步采集與分析，確保所需要的人、機、環(huán)境三方面的多模態(tài)數(shù)據(jù)可基于同一時間軸進行實時同步，消除事后對齊數(shù)據(jù)分析的負(fù)擔(dān)，并使數(shù)據(jù)“協(xié)同增效”，多角度綜合印證結(jié)果，確保數(shù)據(jù)結(jié)果的有效性與準(zhǔn)確性。ErgoAI人因智能應(yīng)用平臺，對接人機環(huán)境同步平臺所同步采集的多模態(tài)數(shù)據(jù)，搭建開放式AI算法應(yīng)用平臺，能夠為不同AI算法基礎(chǔ)的用戶，提供從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)降噪、數(shù)據(jù)標(biāo)注、模型訓(xùn)練、模型評估及部署應(yīng)用的全流程智能化應(yīng)用系統(tǒng)。平臺可提供數(shù)千人次數(shù)據(jù)搭建的各類應(yīng)用數(shù)據(jù)集，涵蓋人員基數(shù)據(jù)集、狀態(tài)數(shù)據(jù)集等，以及數(shù)十種人因工程預(yù)訓(xùn)練模型，包括單模態(tài)狀態(tài)識別模型、多模態(tài)狀態(tài)識別模型等。同時，ErgoAI人因智能應(yīng)用平臺支持根據(jù)實際研究內(nèi)容與方向創(chuàng)建數(shù)據(jù)集、訓(xùn)練并驗證模型，并進行模型部署與實時狀態(tài)預(yù)測