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减轻消防员负担他们研发“智能外骨骼”

贵州日报天眼新闻记者 梁珍情

2022年,贵州装备制造职业学院大一学生郑杰航与同学首次走进消防训练场,看到消防员在烈日下托举着沉重的破拆器,不到10分钟便因体力透支不得不换人。这一幕深深刺痛了这群年轻人的心,“一定要为这些逆行者做点什么。”

3年后的2025年11月14日,由该校在校生组成的跨学科团队,将最初的一念初心化为现实——一件“会思考”的仿生外骨骼铠甲,在第九届中华职业教育创新创业大赛贵州省赛上惊艳亮相。

“我们前后赴消防训练场和科研院所调研25次,发现现有外骨骼机器人普遍存在续航短、人机协同差、作业效率低等问题。”郑杰航介绍,为此,团队组建了一支涵盖机械工程、计算机、工业设计等专业的多学科队伍,聚焦应急救援场景下的技术突破。

团队成员各展所长,郑杰航负责结构设计,冯滔主攻控制系统,杨文雨欣攻坚算法,何奎则优化产品的实用性和穿戴舒适性。“跨专业协作让我们能系统性解决问题,创新之路走得更稳。”郑杰航说。

研发过程充满挑战。初期版本仅为无动力外骨骼,只能在背负时提供有限的助力。依托学校重点实验室等场地,在指导教师饶应明、张谢源和王佳的帮助下,团队逐渐找到了突破口——让外骨骼学会“思考”,可实时捕捉使用者动作意图,并给予恰到好处的助力。

核心技术的突破源于三大创新融合。其中,动态势能多段联控技术如同给外骨骼装上“智能大脑”,能智能识别使用者平地行走、爬坡或负重搬运等状态,自动切换动能回收模式。“就像智能变速箱,让每一步都更省力流畅。”郑杰航形象比喻。

在贵阳市消防救援支队的实际测试中,该系统表现优异。一位参与测试的消防员反馈,“使用后,操作破拆器的持续作业时间延长了3倍!”这意味着在黄金救援时间内,救援力量得以最大化释放。

技术的突破没有停留在实验室。今年7月,团队注册成立贵州杰奎科技有限公司,将创新成果推向市场。目前,已与多家消防救援单位签订采购协议,并与两家企业达成合作意向。

作为在校大学生,他们用科技创新服务社会,累计获省级以上奖项20余项,团队在实践中实现集体成长。

“一次测试中,我们带着最新版本的外骨骼前往消防队,各专业成员从不同角度记录使用反馈。”团队成员何奎回忆,“一位消防员试用后动情地说‘这不仅是装备升级,更是对我们的尊重与守护’。那一刻,所有的熬夜攻关都值得了”。

面向未来,这群年轻人的梦想仍在延伸。“我们正在研发第三代产品,将实现三档可调模式,并增强防尘防水性能,让外骨骼能够应对地震、泥石流等更复杂的救援环境。”郑杰航目光坚定,“我们的目标始终如一,让每一位逆行者都能平安归来。”

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