可穿戴智能設備是指利用穿戴式技術對救援人員的日常穿戴用品進行智能化設計，從而開發出的可以穿戴的設備的總稱。隨著時代發展，可穿戴智能設備也將在消防和地震等救援工作中得到廣泛的應用。目前用于救援的智能可穿戴裝備分為助力外骨骼和小型智能可穿戴裝備等。

(1) 助力外骨骼

在消防、地震等救援過程中，助力外骨骼是重要的智能可穿戴裝備。其可以為人類的行走提供動力，增強肌體的行走能力和速度，緩解高負荷和長時間行走下的疲勞感，擴大人類的運動范圍。通過穿戴外骨骼，可將工具、通信系統和護具等集于一身，攜帶更多的裝備，提高工作效率。

在國外，韓國 DSME 公司研制了一款可應用于救援的下肢助力外骨骼“DSME wearable robot”，如圖 47 所示，用來幫助工人完成重體力工作。該下肢外骨骼在驅動方式上分別采用了液壓驅動和電動機驅動兩種方式，質量分別為 41 kg 和 28 kg，有效負重均為 30 kg。另外，其單獨設計有上肢的吊裝設備，可以幫助穿戴者輕松抬起重物。

美國加州伯克利分校研制了一款既可用于軍事作戰，又可用于災難救援的下肢助力外骨骼“BLEEX”，如圖 48 所示。該外骨骼采用液壓驅動，自身質量為50 kg，還可額外承受 34 kg 的負載，同時穿戴者僅感受到 2 kg 的負重，可用于災難現場輔助救援人員搬運物資、清理廢墟等。

日本 ISHIDA 等研制了一種大力士外套，可在救援現場完成 40 kg 的搬運活動。

此外，美國 JACOBSEN 等對救援用助力外骨骼機器人進行了研究。

我國對助力外骨骼也進行了大量研究。

哈爾濱工業大學研發了一款地震救援外骨骼，如圖 49a 所示。該外骨骼機器人的自身質量為 40 kg，最大負載為 50 kg，最大行進速度為 5 km/h。可以完成包括蹲下站起在內的多種動作，能夠在地震后的廢墟環境下實現相對靈活的運動。

同時研究人員在機器人髖關節處的自由度上進行了擬人化的設計，使其可以與不同穿戴者的髖關節完美貼合，提高穿戴者的舒適性。

海軍航空工程學院研制了一款可用于災難救援的助力外骨骼“NAEIES”，如圖 49b 所示。該外骨骼服采用電動機驅動，髖關節具有伸展/彎曲和外展/內收兩個自由度，可在 15 kg 的負載下行進2 h。

此外，電子科技大學(圖 49c)、華東理工大學(圖 49d)[98]也對用于救援的下肢助力外骨骼進行了研究，所設計的外骨骼機器人具有較好的負重能力。

從上述對救援助力外骨骼的研究現狀中可看出，多數助力外骨骼可承受較重負載，能夠初步在救援現場開展輔助救援工作。但該類助力外骨骼還存在以下問題：

① 攜帶的能源有限，無法長時間連續工作；

② 救援人員穿戴外骨骼后在崎嶇的未知環境下的運動速度、運動穩定性等性能都有待于進一步提高；

③ 外骨骼與人體的相容性較差，人體穿戴的舒適性和運動的跟隨性有待于提高。

這都使得助力外骨骼機器人尚未在災害現場得到應用。

(2) 小型智能可穿戴裝備

小型智能可穿戴裝備主要用于地震、火災等災難現場中救援人員的個人防護及信息傳輸等。如在火災事故現場的消防官兵可佩戴智能眼鏡和智能頭盔等設備進入災害現場，同時利用智能設備，指揮員和戰斗員眼前可顯示空氣呼吸器中的氣體剩余量、火場地圖、火場內部溫度、火場內部消防員相對位置及滅火救援預案等信息。

此外還可將消防員自身背后的視頻圖像投射顯示在其本人顯示屏上，起到預防意外事故發生的作用。

目前國內外眾多專家學者對救援用智能頭盔進行了研究。

例如，法國研發了一種智能頭盔，其質量為 950 g，內置通信裝置，可實現消防官兵間的無干擾通話。

我國對智能防護裝備的研究較少，多數生產商對救援用頭盔的研發仍停留在物理保護層面。

孫弋等將通信系統加入頭盔的設計中，研發了一種新型的消防通信頭盔。該頭盔由語音轉換接收器、分離式話筒和擴音器三部分組成，可實現 PTT(按鍵通話)和 VOX(聲音驅動通話)兩種功能，消防人員可根據實際情況采取不同的方式進行實時通信。

目前，小型智能可穿戴裝備在醫療領域應用較多，技術也相對成熟，但在救援領域應用較少。由于救援現場屬于極端環境，如何將智能可穿戴技術應用于救援領域，適應救援人員的需求，是亟待解決的問題。