人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室是跨學(xué)科科研平臺(tái)，聚焦“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化，通過整合神經(jīng)科學(xué)、生物力學(xué)、心理學(xué)與工程學(xué)方法，探索人類生理、認(rèn)知與行為特性在復(fù)雜系統(tǒng)中的運(yùn)作規(guī)律，以及如何按照人的生理、心理特性來設(shè)計(jì)和改善產(chǎn)品與環(huán)境，使人、機(jī)、環(huán)三者間的配合達(dá)到最佳狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)“安全、健康、舒適、高效”的目標(biāo)。

應(yīng)用

1.腦機(jī)接口（BCI）與人機(jī)交互

EEG作為BCI的核心輸入信號(hào)，已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。BCI技術(shù)通過解碼EEG信號(hào)實(shí)現(xiàn)人腦與外部設(shè)備的直接交互，具有非侵入性、便攜性強(qiáng)的特點(diǎn)。EEG-BCI技術(shù)的主要應(yīng)用范式包括運(yùn)動(dòng)想象（MI-BCI）、P300-BCI和穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位（SSVEP-BCI）等，這些范式在康復(fù)醫(yī)療（腦控鼠標(biāo)、輪椅、假肢）、智能家居控制（溫度、照明、環(huán)境氛圍控制、安全系統(tǒng)操作等）、游戲娛樂（意念操縱游戲人物等）等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。fNIRS作為一種無創(chuàng)低成本的新成像模態(tài)，具有比EEG更強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)魯棒性、空間定位精度和抗電磁干擾能力，以及比f(wàn)MRI顯著的高時(shí)間分辨與低成本。fNIRS-BCI在如脊髓損傷患者的神經(jīng)康復(fù)、運(yùn)動(dòng)障礙患者與外界的溝通交流以及腦控智能家居等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的研究與應(yīng)用。

2.心理狀態(tài)監(jiān)測(cè)與反饋

fNIRS能夠觀察研究者在高壓、高強(qiáng)度場(chǎng)景下的心理狀態(tài)，從而更好地了解那些需要高認(rèn)知負(fù)荷的任務(wù)。可利用fNIRS研究包括飛行模擬中的注意力與參與度、駕駛時(shí)的精神疲勞、精神壓力對(duì)狀態(tài)分類的影響，以及走神與視覺注意等。

EEG技術(shù)被廣泛應(yīng)用于評(píng)估學(xué)習(xí)過程中的大腦活動(dòng)，以了解不同學(xué)習(xí)策略對(duì)大腦的影響。通過這種研究，教育工作者可以設(shè)計(jì)出更有效的教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。此外，EEG神經(jīng)反饋技術(shù)被用于心理干預(yù)，幫助個(gè)體調(diào)節(jié)情緒和認(rèn)知狀態(tài)。

3.空間、產(chǎn)品、建筑等工效學(xué)設(shè)計(jì)

EEG和fNIRS聯(lián)合系統(tǒng)可用于研究個(gè)體在不同空間環(huán)境下的大腦活動(dòng)模式。例如，在復(fù)雜的空間布局中，通過EEG捕捉瞬時(shí)腦電活動(dòng)，fNIRS測(cè)量大腦組織的血液氧合水平，揭示個(gè)體在空間導(dǎo)航、空間記憶等任務(wù)中的神經(jīng)機(jī)制，為優(yōu)化空間設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

EEG可用于評(píng)估用戶在使用產(chǎn)品過程中的腦電活動(dòng)，通過分析腦電特征，如α波、β波等，了解用戶在使用產(chǎn)品時(shí)的認(rèn)知負(fù)荷和情緒狀態(tài)。例如，在測(cè)試電子產(chǎn)品時(shí)，EEG可以幫助設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品界面設(shè)計(jì)中的潛在問題，優(yōu)化產(chǎn)品的交互設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)。