人機工程實驗室是跨學科科研平臺，聚焦“人-機-環(huán)境”系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化，通過整合神經(jīng)科學、生物力學、心理學與工程學方法，探索人類生理、認知與行為特性在復雜系統(tǒng)中的運作規(guī)律，以及如何按照人的生理、心理特性來設計和改善產(chǎn)品與環(huán)境，使人、機、環(huán)三者間的配合達到最佳狀態(tài)，從而實現(xiàn)“安全、健康、舒適、高效”的目標。

應用

1.腦機接口（BCI）與人機交互

EEG作為BCI的核心輸入信號，已被廣泛應用于多個領域。BCI技術通過解碼EEG信號實現(xiàn)人腦與外部設備的直接交互，具有非侵入性、便攜性強的特點。EEG-BCI技術的主要應用范式包括運動想象（MI-BCI）、P300-BCI和穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位（SSVEP-BCI）等，這些范式在康復醫(yī)療（腦控鼠標、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）等領域展現(xiàn)出廣闊的應用前景。fNIRS作為一種無創(chuàng)低成本的新成像模態(tài)，具有比EEG更強的運動魯棒性、空間定位精度和抗電磁干擾能力，以及比fMRI顯著的高時間分辨與低成本。fNIRS-BCI在如脊髓損傷患者的神經(jīng)康復、運動障礙患者與外界的溝通交流以及腦控智能家居等眾多領域得到了廣泛的研究與應用。

2.心理狀態(tài)監(jiān)測與反饋

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

EEG技術被廣泛應用于評估學習過程中的大腦活動，以了解不同學習策略對大腦的影響。通過這種研究，教育工作者可以設計出更有效的教學方法，提高學生的學習效果。此外，EEG神經(jīng)反饋技術被用于心理干預，幫助個體調(diào)節(jié)情緒和認知狀態(tài)。

3.空間、產(chǎn)品、建筑等工效學設計

EEG和fNIRS聯(lián)合系統(tǒng)可用于研究個體在不同空間環(huán)境下的大腦活動模式。例如，在復雜的空間布局中，通過EEG捕捉瞬時腦電活動，fNIRS測量大腦組織的血液氧合水平，揭示個體在空間導航、空間記憶等任務中的神經(jīng)機制，為優(yōu)化空間設計提供依據(jù)。

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