基于虚拟现实的空间人控交会对接仿真实验系统

该文将虚拟现实技术应用于航天领域，采用建模软件MultiGenCreator进行视影建模＋虚拟现实软件Vega驱动的方案，构建了一套空间人控交会对接仿真实验系统，并介绍了其系统设计，系统构成及关键技术。     

手控交会对接中技能水平和自动化对操作者绩效的影响研究

目的探讨手控交会对接中操作者技能和任务自动化对操作者的绩效的影响。方法采用双因素混合实验设计,组间变量为操作者技能水平,组内变量为任务自动化水平。15名初学者水平志愿者和12名专家水平志愿者参加模拟手控交会对接实验,每名志愿者进行3次完全手控操作科目和3个半自动控制操作科目。对不同技能水平和自动化水平下志愿者的手控交会对接绩效进行比较。结果专家的燃料消耗、位置偏差、平移速度和姿态角偏差等绩效指标比初学者好。技能水平和自动化的交互作用对绩效指标中燃料消耗、位置偏差、平移速度以及姿态角偏差有显著影响。对初学者组,相比于无自动化辅助条件下,自动化辅助下的任务时间显著降低;燃料消耗显著降低,平移偏差显著降低,平移速度显著降低,姿态角偏差显著降低。对专家组,相比于无自动化辅助条件下,自动化辅助下的任务时间显著降低,燃料消耗显著降低,平移偏差显著升高,平移速度无显著变化,姿态角偏差显著升高。结论技能水平的提高有助于提高绩效,而自动化能够降低手控交会对接的技能水平差距,使初学者能表现出类似于专家的绩效,在操作者技能未能达到任务需求时,可以采用自动控制系统予以辅助。对专家组,自动化辅助显著提高平移偏差和姿态角偏差,这对自动化设计和针对自动控制系统相关要求的训练有一定启示。     

心率变异性在手控交会对接操作脑力负荷评价中的应用

目的研究心率变异性指标用于脑力负荷评价的可行性,并对其在手控交会对接脑力负荷评价中的应用进行分析讨论。方法实验研究以手控交会对接操作为主任务,使用心率变异性来表征脑力负荷水平的变化。对8名志愿者进行了两个阶段共6轮的训练,每轮训练由10个共包含了高、中、低难度水平的操作单元组成。通过比较志愿者在两个阶段的关键绩效指标和心率变异性指标,分析心率变异性指标用于脑力负荷评价的有效性。结果在不同的操作难度、训练程度和操作阶段之间,部分心率变异性指标表现出了较强的敏感性,随着训练程度和操作阶段的变化,其敏感性强度也存在一定的差异。结论实验结果表明心率变异性指标可以用于脑力负荷评价,随着训练程度的提高,脑力负荷水平逐渐降低;随着单次操作过程中由前到后的变化,脑力负荷水平逐渐降低。     

悬吊状态下航天应急故障操作绩效变化研究

研究悬吊对航天应急故障操作绩效的影响。27名训练成熟的志愿者参与了悬吊实验,分别在悬吊前后完成三个复杂度水平的6个应急故障操作单元,实验收集了操作过程中的操作时间、操作错误数和主观工作负荷评价,并进行数据处理和讨论分析。结果发现悬吊状态下,操作时间有显著的增加,操作错误数没有显著变化。通过对工作负荷量表的六个维度的分析,发现悬吊前后的业绩水平和受挫程度并未出现明显的差异,其他四个方面包括脑力需求、时间压力、体力需求和努力程度,悬吊后比悬吊前都有显著的增加。结论为悬吊对航天应急故障操作的操作时间和工作负荷有一定影响,对操作错误数无显著影响,因此悬吊用于航天员的模拟失重训练是有意义的。由于悬吊会影响操作时间,所以对时间敏感的情况下悬吊操作应该避免。     

机械臂遥操作典型任务特征分析与仿真实现

目的提取机械臂遥操作典型任务执行过程中的关键特征,建立适合于实验研究层面鲁棒性好、抽象化的遥操作任务仿真实验系统。方法分析几种典型空间站机械臂遥操作任务认知过程,提取其共同特征,建立具有极强代表性的抽象化任务。结果构建了"点对准"、"线对准"与"面对准"三类单人操作任务,"团队合作"与"团队协调"两类团队任务,并基于V-REP平台实现机械臂遥操作仿真实验训练系统。结论机械臂遥操作任务的抽象化结果可应用于遥操作类任务人机交互基础研究,仿真实验系统也可推广到机器人遥操作训练方法研究。     

虚拟现实技术及其在工效学研究中的应用

虚拟现实是一种可以创建和和体验虚拟世界的计算机系统,作为新兴人机交互技术有非常明显的技术特点和广泛的应用范围。本文详细阐述了虚拟现实系统的体系组成,技术现状及其在国内外工效学领域的研究进展,并结合具体实验研究介绍了作者正在进行的研究工作。     

基于认知任务分析的手控交会对接失误捕捉软件设计

为了实时捕捉手控交会对接过程中操作者的决策失误,设计开发了一款基于认知任务分析的手控交会对接失误捕捉软件.该软件基于技能发展水平的失误分类方法,设定了初学者和专家两种失误判定准则.通过前台报错和后台数据记录的方式,充分获取操作者的失误数据.分别利用初学者和专家水平对软件进行测试,并由航天员主教员对测试结果进行评价.结果表明,所开发的失误捕捉软件能够较为敏感地捕捉到操作者的决策失误表现,且失误的捕捉准确性得到了主教员的验证.     

用户在线购物行为与性格特质的关系研究

目的 探讨用户在线购物行为与其性格特质之间的关系,为电商平台设计提供理论依据.方法 300名电商平台用户参与了问卷调查的实验研究.采用性格特质问卷获取了用户在诚实-恭顺、情绪性、外向性、宜人性、尽责性和经验的开放性六维度的数据.设计在线购物行为调查问卷收集了用户在电商平台上购物的相关行为数据,并在打开平台、浏览商品、购...