我國科研團隊在潛水裝備領域取得突破性進展，成功研制出首款便攜式潛水輔助外骨骼機器人系統。這款由北京大學先進制造與機器人學院研發的新型裝備，旨在解決潛水員在水下作業時面臨的體能消耗過大、續航時間受限等難題。
項目負責人王啟寧教授指出，人體在水下運動時需要克服數倍于陸地的阻力，這種特殊環境導致潛水員能量消耗急劇增加，直接限制了作業時長和范圍。研究團隊發現，陸地外骨骼技術已廣泛應用于行走輔助等領域，但水下環境的復雜性使其難以直接移植相關技術。
研發過程中，科研人員面臨兩大核心挑戰：其一，水下生物力學研究匱乏，人體運動模式與陸地存在本質差異；其二，防水性能、配重平衡、穿戴穩固性等特殊需求對設備設計提出嚴苛要求。針對這些難題，團隊創新性地開發了雙側繩驅動膝關節結構，通過大小腿部位的慣性傳感器實時監測運動狀態，配合基于力測量的迭代控制算法，實現精準助力。
該裝置采用獨特的重量分配方案，將超過三分之一的設備重量集中于背部，通過浮力背心實現水下平衡。腿部執行機構運用連續體結構，可動態適應膝關節運動軌跡變化。為解決傳統綁帶易滑脫問題，研發團隊還設計了專用動態腰帶，顯著提升穿戴穩定性。
在實際測試中，6名專業潛水員分別完成無輔助與穿戴外骨骼條件下的100米水下游動試驗。數據顯示，使用輔助裝備后，潛水員的氧氣消耗量降低22.7%，特定肌肉群的激活強度明顯下降。這表明外骨骼系統不僅能有效減少體能消耗，還能通過力學反饋優化人體運動姿態。
目前，這款便攜式外骨骼已展現出延長水下作業時間、降低勞動強度的顯著優勢。其輕量化設計和智能助力系統，使其在潛水訓練、科研考察、水下工程等領域具有廣泛應用前景。研發團隊表示，將持續優化設備性能，推動技術成果向實際場景轉化。
