可穿戴智能设备是指利用穿戴式技术对救援人员的日常穿戴用品进行智能化设计，从而开发出的可以穿戴的设备的总称。随着时代发展，可穿戴智能设备也将在消防和地震等救援工作中得到广泛的应用。目前用于救援的智能可穿戴装备分为助力外骨骼和小型智能可穿戴装备等。

(1) 助力外骨骼

在消防、地震等救援过程中，助力外骨骼是重要的智能可穿戴装备。其可以为人类的行走提供动力，增强肌体的行走能力和速度，缓解高负荷和长时间行走下的疲劳感，扩大人类的运动范围。通过穿戴外骨骼，可将工具、通信系统和护具等集于一身，携带更多的装备，提高工作效率。

在国外，韩国 DSME 公司研制了一款可应用于救援的下肢助力外骨骼“DSME wearable robot”，如图 47 所示，用来帮助工人完成重体力工作。该下肢外骨骼在驱动方式上分别采用了液压驱动和电动机驱动两种方式，质量分别为 41 kg 和 28 kg，有效负重均为 30 kg。另外，其单独设计有上肢的吊装设备，可以帮助穿戴者轻松抬起重物。

美国加州伯克利分校研制了一款既可用于军事作战，又可用于灾难救援的下肢助力外骨骼“BLEEX”，如图 48 所示。该外骨骼采用液压驱动，自身质量为50 kg，还可额外承受 34 kg 的负载，同时穿戴者仅感受到 2 kg 的负重，可用于灾难现场辅助救援人员搬运物资、清理废墟等。

日本 ISHIDA 等研制了一种大力士外套，可在救援现场完成 40 kg 的搬运活动。

此外，美国 JACOBSEN 等对救援用助力外骨骼机器人进行了研究。

我国对助力外骨骼也进行了大量研究。

哈尔滨工业大学研发了一款地震救援外骨骼，如图 49a 所示。该外骨骼机器人的自身质量为 40 kg，最大负载为 50 kg，最大行进速度为 5 km/h。可以完成包括蹲下站起在内的多种动作，能够在地震后的废墟环境下实现相对灵活的运动。

同时研究人员在机器人髋关节处的自由度上进行了拟人化的设计，使其可以与不同穿戴者的髋关节完美贴合，提高穿戴者的舒适性。

海军航空工程学院研制了一款可用于灾难救援的助力外骨骼“NAEIES”，如图 49b 所示。该外骨骼服采用电动机驱动，髋关节具有伸展/弯曲和外展/内收两个自由度，可在 15 kg 的负载下行进2 h。

此外，电子科技大学(图 49c)、华东理工大学(图 49d)[98]也对用于救援的下肢助力外骨骼进行了研究，所设计的外骨骼机器人具有较好的负重能力。

从上述对救援助力外骨骼的研究现状中可看出，多数助力外骨骼可承受较重负载，能够初步在救援现场开展辅助救援工作。但该类助力外骨骼还存在以下问题：

① 携带的能源有限，无法长时间连续工作；

② 救援人员穿戴外骨骼后在崎岖的未知环境下的运动速度、运动稳定性等性能都有待于进一步提高；

③ 外骨骼与人体的相容性较差，人体穿戴的舒适性和运动的跟随性有待于提高。

这都使得助力外骨骼机器人尚未在灾害现场得到应用。

(2) 小型智能可穿戴装备

小型智能可穿戴装备主要用于地震、火灾等灾难现场中救援人员的个人防护及信息传输等。如在火灾事故现场的消防官兵可佩戴智能眼镜和智能头盔等设备进入灾害现场，同时利用智能设备，指挥员和战斗员眼前可显示空气呼吸器中的气体剩余量、火场地图、火场内部温度、火场内部消防员相对位置及灭火救援预案等信息。

此外还可将消防员自身背后的视频图像投射显示在其本人显示屏上，起到预防意外事故发生的作用。

目前国内外众多专家学者对救援用智能头盔进行了研究。

例如，法国研发了一种智能头盔，其质量为 950 g，内置通信装置，可实现消防官兵间的无干扰通话。

我国对智能防护装备的研究较少，多数生产商对救援用头盔的研发仍停留在物理保护层面。

孙弋等将通信系统加入头盔的设计中，研发了一种新型的消防通信头盔。该头盔由语音转换接收器、分离式话筒和扩音器三部分组成，可实现 PTT(按键通话)和 VOX(声音驱动通话)两种功能，消防人员可根据实际情况采取不同的方式进行实时通信。

目前，小型智能可穿戴装备在医疗领域应用较多，技术也相对成熟，但在救援领域应用较少。由于救援现场属于极端环境，如何将智能可穿戴技术应用于救援领域，适应救援人员的需求，是亟待解决的问题。