教学仪器——人机工效综合实验系统

ErgoLAB人机工效综合实验系统主要包括可穿戴人体运动捕捉、可穿戴生物力学测量系统、肌电测试系统。此系统是全球第一个基于无线惯性传感技术的全身三维动作捕捉及生物力学评价系统。以津发同步范式为基础，采用无线射频生理记录技术、行为编码分析技术、人机环境同步技术，结合人因工程、工效学、心理学、认知神经科学等专业理论知识，实时同步记录用户的心理、生理和行为变化情况，同步分析操作人的行为表现、认知负荷、疲劳状态等，了解所有内外变化之间的因果关系，完成在同一时间点或同一时间段内人-机-环境数据实时同步记录、追踪和分析，实现交互同步数据可视化及交互优化与工效评估。

仪器主要性能指标

1. 采用最适合真实世界现场研究的无线传输和可穿戴技术，对被试无束缚、无干扰；

2. 系统选用无线射频与蓝牙技术相结合的方式，可以在不损失数据质量的情况下以最高速率传输数据，目前是全世界最轻最小、采样率最高的可穿戴无线生理数据采集系统。

仪器的主要功能

该系统可实时记录个体在真实自然状态下的生理变化情况，分析其在特定环境与活动下交感神经与副交感神经活性的变化，识别个体的生理唤醒程度、认知状态、压力应急、情绪稳定性、疲劳、舒适性等状态。具体采集的信号包括心电、肌电、血氧、皮温、皮电、脉搏、呼吸等。

1. 包括五个模块，分别为综合处理与分析模块[General]、肌电信号处理与分析模块[EMG]、皮电信号处理与分析模块[EDA]、心率变异性与分析模块[HRV]以及数据统计模块；

2. 生物力学信号、环境信号、其他生理信号、瞳孔信号等可在综合模块[General]中进行处理与分析；

3. 综合统计是对所有分析过的行为数据、生理数据、眼动数据以及记录的原始数据进行综合的分析。同步分析在同一时间段下各行为、生理、眼动是怎么样的。

仪器测试的典型图像

图2 原始数据呈现

图3 时域分析指标

图4 频域分析指标

图5 周期分析