每日生活圈2025年10月21日 18:57消息，北京大学研发出首款便携潜水外骨骼机器人，提升潜水效率与安全性。
10月21日消息，据北京大学官方发文，北京大学先进制造与机器人学院王启宁教授课题组在穿戴式机器人领域取得重要进展，成功研发出国际首款便携式潜水辅助外骨骼机器人系统。这一成果不仅展示了我国在智能穿戴设备领域的创新能力，也为未来水下作业、救援及科研应用提供了新的技术支撑。该系统的问世，标志着我国在机器人技术发展方面又迈出了坚实的一步，具有重要的现实意义和应用前景。
水下环境所具有的特殊力学特性对辅助设备带来了多方面的挑战，如防水密封、动态配重调整、穿戴稳定性以及高精度操控等，这些技术的研发长期以来受到基础研究不足的制约。
针对挑战，研究团队开发出一种双侧绳驱动的膝关节水下外骨骼系统，该系统的力矩输出曲线是根据潜水员股四头肌的生物电信号特征建立的，通过腿部惯性传感器实时识别运动阶段，并结合力反馈迭代控制算法实现毫秒级的力矩调整。
为全面评估系统效能，研究引入了四维数据监测体系，包括实时气体消耗量、三维运动轨迹、下肢肌电信号以及外骨骼输出力矩。这些数据的综合分析有助于更精准地了解系统的运行状态与性能表现。通过多维度的数据采集，不仅提升了评估的科学性，也为后续优化提供了坚实依据。这种系统化的监测方式，体现了当前技术研究中对数据驱动决策的高度重视。
6名专业潜水员的对比测试显示，相较于无辅助状态，外骨骼使净空气消耗降低22.7%，股四头肌峰值激活水平下降20.9%，腓肠肌平均肌电强度减少20.6%，证实设备有效分担了肌肉机械负荷。这一数据表明，外骨骼技术在提升潜水效率和减轻身体负担方面具有显著效果，尤其在长时间或高强度作业中，可能为潜水员提供更持久的支持。随着技术的不断优化，这类设备有望在更多实际应用场景中发挥作用。
该研究成功将外骨骼技术的应用范围从陆地拓展至真实的水下环境，证实了动力外骨骼在特殊环境下提升人类能力的可行性。 这项突破标志着外骨骼技术在更复杂、多变的环境中展现出实际应用价值。水下环境对设备的密封性、耐压性以及能源供给都提出了更高要求，而此次研究的成功表明，外骨骼技术不仅能够适应这些挑战，还能有效增强人类在水下的作业能力。这为未来在深海勘探、救援、军事等领域的应用奠定了坚实基础，也进一步拓宽了人机协同的可能性。
该水下外骨骼采用了一种全新的生物启发式推进方式，具有在延长水下作业时间、减轻潜水员体力消耗以及辅助潜水训练等方面的应用潜力，为未来水下助游设备的研发与评估提供了有价值的参考。 我认为，这项技术的出现不仅体现了仿生学在水下装备领域的深入应用，也为提升水下作业效率和安全性带来了新的可能性。随着技术的不断成熟，这类设备有望在更多实际场景中发挥作用，成为潜水作业的重要辅助工具。
