消防救援外骨骼助力装备发展与应用研究

Authors

  • 张小飞 江苏省南通市如东县消防救援大队
  • 李渊 中国消防救援学院
  • 于晟伟 中国消防救援学院

DOI:

https://doi.org/10.70693/rwsk.v2i1.180

Keywords:

国消防救援, 外骨骼, 助力装备, 人机协同, 职业防护

Abstract

国际随着我国应急救援体系向“全灾种、大应急”转型升级,消防员面临的救援场景日益复杂,单兵负荷持续增加,职业损伤风险居高不下。外骨骼助力装备作为一种融合机械工程、材料科学、生物力学等多学科技术的人机协同系统,通过结构支撑与动力辅助,可有效缓解消防员的体力负荷、提升作业效率并降低运动损伤风险。本文系统梳理外骨骼助力装备的分类体系与技术特征,重点分析其在消防救援中的负重搬运、破拆作业、水枪操作等典型场景的应用现状,探讨当前存在的能源供给、人机协同、环境适应性等瓶颈问题,并结合智能材料、柔性传感、人机共融等前沿技术,展望其在未来消防救援体系中的发展趋势与应用前景,以期为我国消防救援装备的智能化发展提供理论参考与实践指引。

References

陈昱兴,刘鸣,王博崇,等. 智能消防外骨骼的材料研究[J]. 今日消防,2021,6(6):34-35.

焦爱红,蔡创生. 消防员常训科目训练致伤分析[J]. 消防科学与技术,2015,34(3):379-383.

Robert B. Robotic exoskeletons: a review of recent progress [J]. Industrial Robot,2015,42(1):5-10.

Spada S,Ghibaudo L,Gilotta S,et al. Investigation into the Applicability of a Passive Upper-limb Exoskeleton in Automotive Industry[J]. Procedia Manufacturing,2017,11:1255-1262.

Sankai Y. Leading Edge of Cybernics: Robot Suit HAL [C]// SICE-ICASE International Joint Conference,2006:225-229.

王艺澜,涂细凯,徐一鸣,等. 一种无源髋关节助力外骨骼设计与人机工程研究[J]. 机械科学与技术,2022,41:43-48.

李强,周加永,赵文彬,等. 无源被动外骨骼系统研究现状与关键技术分析[J]. 机床与液压,2021,49(5):156-161.

周加永,莫新民,张昂,等. 外骨骼助力机器人研究现状与关键技术分析[J]. 兵器装备工程学报,2016,37(10):99-104.

中科院研制意念控制外骨骼:可一拳打穿墙体[J]. 黑龙江科技信息,2014(20):22-25.

王正臧. 消防下肢外骨骼设计与优化[D]. 天津科技大学,2024.

陈涛,王勇,刘洋. 狭小空间救援上肢外骨骼机构设计与实验研究[J]. 机械工程学报,2023,59(11): 205-213.

李艳志,王建敏,庄延杰,等. 消防水枪外骨骼的生物力学分析[J]. 消防科学与技术,2023,42(6):799-803.

李艳志,白小龙,王建敏. 消防水枪辅助支撑外骨骼的设计与可靠性分析[J]. 消防科学与技术,2024,43(10):1459-1464.

王建国,孙磊,陈旭. 耐腐蚀消防外骨骼设计与环境适应性研究[J]. 材料科学与工艺,2022,30(3): 88-95.

Downloads

Published

2026-01-04

How to Cite

张小飞, 李渊, & 于晟伟. (2026). 消防救援外骨骼助力装备发展与应用研究. 人文与社会科学学刊, 2(1), 160–163. https://doi.org/10.70693/rwsk.v2i1.180