С.В. Смирнов1

1 Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (Москва, Россия)

1 sapr2006@bk.ru

Постановка проблемы. Очевидно, что на сегодняшний день, по оценкам экспертов, ожидается значительный рост применения экзоскелетов (ЭС) в различных сферах жизнедеятельности человека. Основной фактор такого роста заключается в их значительном усовершенствовании при решении задач сохранения, поддержки и восстановления утраченного здоровья людей различных сфер деятельности. ЭС применяются в вооруженных силах, медицине, при ликвидация чрезвычайных ситуации (ЧС), на производстве, в быту и др. Они крайне необходимы при подъеме грузов, работе в неудобных положениях тела (наклоны, поднятые руки) и монотонных операциях, поскольку снижают нагрузку на мышцы спины и рук (достигая 60%).

В настоящее время это роботизированное средство значительно усовершенствовано и получило немало новых возможностей благодаря ускорившемуся техническому прогрессу и применению более совершенных систем автоматизированного управления (искусственный интеллект), а исследования в этом направлении способствуют еще большему развитию применения ЭС. В работе приведен краткий обзор функционирования и применения некоторых ЭС, задействованных для решения пожарно-спасательных задач, а также для поддержки и помощи работнику, занятому в производстве. Обзор имеет важное значение в популяризации этого уникального средства помощи, базирующегося на анатомии человека и инновационных технологиях.

Цель. Исследовать отдельные модели, выпускаемые за рубежом и в России, применяемые при решении задач пожарно-спасательной отрасли (ликвидация ЧС) и для облегчения труда рабочих на производстве. Необходимо указать их технические и функциональные особенности, связанные с увеличением силы, поддержкой и разгрузкой опорно-двигательного аппарата человека, для обеспечения безопасности и снижения травматизма, а также для повышения выносливости сотрудников (рабочих) при выполнении ими своих профессиональных обязанностей.

Результаты. Проведено краткое исследование отдельных моделей ЭС, выпускаемых за рубежом и в России. Указаны их технические и функциональные особенности при решении задач в пожарно-спасательной и производственных сферах, связанных с усилением, поддержкой и снижением риска профессиональных заболеваний позвоночника и суставов сотрудников (рабочих) при выполнении ими своей работы. Рассмотрены следующие зарубежные и отечественные модели ЭС для пожарно-спасательной и промышленной отраслей: AFA (Австралия), CASIC (Китай), Auberon (Сингапур), ПЭ7-Спина (Россия), Japet.W (Japet, Франция), Chairless Chair (Швейцария), Cray X (Германия), ExoHeaver (Россия). Представлены дальнейшие перспективы развития ЭС в различных сферах, а также приведены усредненные мировые данные по рынку продаж и статистика патентных заявок на эти инновационные устройства.

Практическая значимость. Данный обзор – это еще один вклад в развитие и применение инновационного роботизированного устройства, предназначенного для решения пожарно-спасательных задач, а также для поддержки и помощи рабочим на производстве. Обзор моделей ЭС, представленных в этой работе, способствует популяризации применения ЭС, а также продвижению этого уникального устройства в сферу ликвидации ЧС и в промышленное производство для обеспечения безопасности и сохранения здоровья людей.

Смирнов С.В. Обзор выборочного применения экзоскелетов при ликвидации чрезвычайных ситуаций и облегчения труда рабочих на производстве // Наукоемкие технологии. 2026. Т. 27. № 5. С. 86−99. DOI: https://doi.org/10.18127/j19998465-202605-10

1. 30 кг вес защитного костюма пожарного в полном комплекте URL: https://вдпо.рф/facts/30-kg-ves-zashchitnogo-kostyuma-pozharnogo-v-polnom-komplekte (дата обращения: 28.04.2025).
2. Кращенко Н.А. Применение экзоскелета в пожаротушении. URL: https://portal.edufire37.ru/articles/367 (дата обращения: 25.05.2025).
3. Иванов В.Е., Столпяков А.А. Разработка конструкции экзоскелета для пожарных и спасателей // Сборник трудов ХХXIII Международной научно-практической конференции «Предотвращение. Спасение. Помощь» (секция № 15). Химки: ФГБВОУ ВО АГЗ МЧС России. 2023. C. 61–64.
4. Osipov A. Fire exoskeleton to facilitate the work of the fireman // E3S Web of Conferences 126, International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2019). 2019. Р. 52–59.
5. Максимова М.А., Кращенко Н.А., Воронцов Т.С. Применение экзоскелетов как способ совершенствования подготовки пожарных и спасателей // Сборник материалов VII Всерос. науч.-практ. конф. среди образовательных организаций высшего образования «Актуальные вопросы профессиональной подготовки пожарных и спасателей». Иваново: Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России. 2023. С. 109–114.
6. Цариченко С.Г., Антохин Е.А., Воронин Л.Л. Основные требования, предъявляемые к активным экзоскелетным конструкциям (экзоскелетам), предназначенным для применения при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций // Пожарная безопасность. 2022. № 3 (108). С. 29–36.
7. Дизайнерский экзоскелет превратит пожарных в супергероев URL: https://smotrim.ru/article/1385427 (дата обращения: 28.05.2025).
8. Арбузова А.А. Экзоскелет как средство повышения эффективности работы пожарного // Сборник материалов X Всероссийской научно-практической конференции «Надежность и долговечность машин и механизмов» Иваново: Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России. 2019. С. 6–9.
9. Chen J. Powered Exoskeleton Suit for Firefighter URL: https:// www.behance.net/gallery/12324165/AFA-Powered-ExoskeletSuit-for-Firefighter (дата обращения: 28.05.2025).
10. Xiaoci D. Chinese space firm delivers exoskeleton system to firefighters, enhances performance in fighting grassland, forestry fires. Available at: https://www.globaltimes.cn/page/202104/1221691.shtml (дата обращения: 30.10.2025).
11. Иванова Е.С., Бородин Д.П. Предложения по совершенствованию специальной защитной одежды и анализ технологии экзоскелета // Cборник трудов ХХXII Международной научно-практической конференции «Предотвращение. Спасение. Помощь» (секция № 55). Химки: ФГБВОУ ВО АГЗ МЧС России, 2022. C. 35–38.
12. Xiaoci D., Xuanzun L. China-developed exoskeletons to support patrol, logistics tasks in high-altitude region https://www.global times.cn/content/1206395.shtml (дата обращения: 30.10.2025).
13. Bergan B. China just upgraded Its firefighters with super-human ExoskeletonsURL: https://interestingengineering.com/innovation/ china-upgraded-firefighters-super-human-exoskeletons (дата обращения: 01.11.2025).
14. Евстропов В.М. Инновационные технологии тушения природных пожаров: патентологические перспективы // Безопасность техногенных и природных систем. 2020. № 1 С. 16−22.
15. Soon A. This is the Auberon, a made-in-Singapore firefighting exoskeleton URL: https://www.hardwarezone.com.sg/tech-news-auberon-made-singapore-firefighting-exoskeleton/ (дата обращения: 14.11.2025).
16. Зуева А.А., Васяева Д.Д., Явкина М.В., Кочнева Л.В. Применение экзоскелетов при аварийно-спасательных работах // Материалы Международной научно-практической конференции «Уральская горная школа регионам». Екатеринбург: УГГУ. 2024. С. 360–361.
17. Губкин Е.С., Ледюков А.М. Разработка системы управления для пневматического экзокостюма // Сборник научных трудов XI Конгресса молодых ученых. Том 2. СПб.: Университет ИТМО. 2022. С. 109–114.
18. Auberon exoskeleton takes the strain out of firefighting in towering infernos URL: https://www.trigenautomotive.com/news/auber on-exoskeleton-takes-the-strain-out-of-firefighting-in-towering-infernos/ (дата обращения: 25.11.2025).
19. Vaqar A. Auberon Firefighting Suit Is An Exoskeleton For Firefighters URL: https://wonderfulengineering.com/auberon-firefighting-suit-takes-load-off-firefighters/ (дата обращения: 26.11.2025).
20. Испытания Экзоскелета в МЧС URL: https://vk.com/video-177148061_456239172 (дата обращения: 26.11.2025).
21. Промышленный экзоскелет модуль ПЭ7-Спина URL: https://proexo.ru/promyshlennyj-ekzoskelet-pe7-spina (дата обращения: 08.12.2025).
22. Смирнов С.В. Обзор экзоскелетов, применяемых при ликвидации чрезвычайных ситуаций // Флагман науки. 2024. №11(22). С. 347–350.
23. В России впервые разработают госстандарт на экзоскелеты для пожарных URL: https://ru-bezh.ru/zakonodatelstvo-i-normativyi/news/24/10/18/v-rossii-vpervye-razrabotayut-gosstandart-na-ekzoskelety-dlya-po (дата обращения: 10.12.2025).
24. Бутко Д.Ю., Сафонова Н.Л. Развитие робототехнических систем специального назначения в системе МЧС // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2017. Т.1 С. 432–437.
25. Гендлер С.Г., Туманов М.В., Прохорова Е.А., Шехманов В.Г. Оценка перспектив использования промышленных экзоскелетов для снижения тяжести труда в угольной промышленности // Изв. Тульского гос. ун-та. Науки о Земле. 2021. № 4. С. 209–222.
26. Exoskelette in Logistik und Produktion https://www.tup.com/logistikknowhow/exoskelette- in-logistik-und-produktion/ (дата обращения: 12.12.2025).
27. Exoskeletons for the health of those who move URL: https://en.japet.eu/exoskeleton-manufacturer/ (дата обращения: 14.12.2025).
28. Хованская Е. AirBus закупили тестовую партию промышленных экзоскелетов, которые еще и лечат спину: обзор модели, отзывы юзеров URL: https://vc.ru/u/887133-ekaterina-hovanskaya/281850-airbus- zakupili-testovuyu-partiyu-promyshlennyh-ekzoskeletov-kotorye-eshe-i-lechat-spinu-obzor-modeli-otzyvy-yuzerov (дата обращения: 15.12.2025).
29. Japet.W+ URL: https://exoskeletonreport.com/product/japet-w-plus/ (дата обращения 15.12.2025).
30. Reimeir B., Calisti M., Mittermeier R., Ralfs L., Weidner R. Effects of back-support exoskeletons with different functional mechanisms on trunk muscle activity and kinematics // Wearable Technol. 2023. V. 4. P. e12. URL: https://www.cambridge.org/core/ journals/wearable-technologies/article/effects-of-backsupport-exoskeletons-with-different-functional-mechanisms-on-trunk-muscle-activity-and-kinematics/CCEBE3DEBB124B85043494C3DEBDFC85 (дата обращения 16.12.2025).
31. Moulart M., Olivier N., Giovanelli Y, Marin F. Subjective assessment of a lumbar exoskeleton's impact on lower back pain in a real work situation // Heliyon. 2022. V. 8 (11). P. e11420. URL: https://www.cell.com/heliyon/pdf/S2405-8440(22)02708-6.pdf (дата обращения 17.12.2025).
32. Обзор экзоскелета Noonee Chairless Chair 2.0 URL: https://top3dshop.ru/blog/ noonee-chairless-chair-2-review.html (дата обращения: 18.12.2025).
33. Воробьев А. А., Андрющенко Ф. А., Пономарева О.А., Соловьева И.О., Кривоножкина П.С. Спорные вопросы терминологии и классификации экзоскелетов. (аналитический обзор, собственные данные, уточнения, предложения) // Волгоградский научно-медицинский журнал. 2015. №3 (47). C. 14–20.
34. Ижмяков Д.А. Возможности применения экзоскелетов на предприятиях автосервиса // Сборник материалов конференции «Ломоносовские научные чтения студентов, аспирантов и молодых ученых 2023». в 2-х томах. Том 2. Архангельск: САФУ им. М.В. Ломоносова. 2023. С. 255–258.
35. The Chairless Chair 2.0 URL: https://noonee.com/en/products/chairless-chair-2-0 (дата обращения: 18.12.2025).
36. Глебов В.В., Куманеев М.А., Кангин Е.М. Анализ технических, функциональных и эксплуатационных характеристик существующих и разрабатываемых экзоскелетов // Межвузовский сборник статей по материалам VI Всероссийской научно-практической конференции «Социально-экономические и технические проблемы оборонно-промышленного комплекса России: история, реальность, инновации» Н. Новгород: Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева. 2020. C. 13–17.
37. Magdum R.M., Jadhav S.M. Design and implementation of chair less seating arrangement for industrial workers and farmers // Global research and development journal for engineering. 2018. № 3(8). P. 5–11.
38. Govaerts R., De Bock S., Provyn S., Vanderborght B., Roelands B., Meeusen R., De Pauw K. The impact of an active and passive industrial back exoskeleton on functional performance // Ergonomics. 2024. № 67. P. 597–618.
39. Бутор Л.В. Применение экзоскелетов в складской логистике // Организатор производства. 2023. Т. 31, № 3. С. 29–38.
40. German Bionic CRAY X Debuts A New Exoskeleton Instruction Manual. URL: https://device.report/manual/9660871 (дата обращения: 16.01.2026).
41. Harb R. Exoskeletons-as-a-service offered as helping hand to warehouse workers exhausted by pandemic URL: https://www.theregister.com/2020/06/16/german_bionics_cray_x/(дата обращения: 17.01.2026).
42. Settembre N., Maurice P., Paysant J., Theurel J., Claudon L., Kimmoun A., Levy B., Hani H., Chenuel B., Ivaldi S. The use of exoskeletons to help with prone positioning in the intensive care unit during COVID-19 // Ann. Phys. Rehabil. Med. 2020. №63 (4). P. 379–382.
43. Компания German Bionic представила улучшенный экзоскелет Cray X из углеродного волокна. URL: https://overclockers.ru/ blog/amv212/show/60525/kompaniya-german-bionic-predstavila-uluchshennyj-ekzoskelet-cray-x-iz-uglerodnogo-volokna (дата обращения: 20.01.2026).
44. German Bionic Cray X exoskeleton receives “Best of Innovation” distinction at the CES 2023 Innovation Awards URL: https://www.massrobotics.org/german-bionic-cray-x-exoskeleton-receives-best-of-innovation- distinction-at-the-ces-2023-innovation-awards/ (дата обращения: 22.01.2026).
45. Промышленный экзоскелет Exo Heaver признан лучшей инновацией на рынке средств индивидуальной защиты. URL: https://swsu.ru/news/student/Industrial_exoskeleton_Exo_Heaver_ recognized_as_the_best_inn/ (дата обращения: 25.01.2026).
46. Пановко Г.Я., Политов Е.Н., Яцун С.Ф. Промышленный экзоскелет ExoHeaver: изучение конструкции и принципа действия, сборка и разборка: методические указания по выполнению лабораторно-практической работы для студентов направления «Мехатроника и робототехника». Курск: Юго-Зап. гос. ун-т. 2017. 39 с.
47. Яцун С.Ф., Мальчиков А.В., Яцун А.С., Политов Е.Н. Промышленные экзоскелеты: моделирование, проектирование, управление: монография. Курск: Юго-Зап. гос. ун-т. 2021. 167 с.
48. Экзоскелеты: как они спасают от опасных нагрузок и ускоряют рабочий процесс. URL: https://www.nornickel.digital/literacy/ ehkzoskelety_kak_oni_spasayut_ot_opasnykh_nagruzok_i_uskoryayut_rabochijj_process (дата обращения: 25.01.2026).
49. Густова К. Новую модель промышленного экзоскелета Exo Heaver представили в России. URL: https://madeinrussia.ru/ ru/news/2463 (дата обращения: 25.01.2026).
50. Смирнов С.В. Применение экзоскелетов в промышленности // Флагман науки. 2024. №11(22). С. 343-346.
51. Смирнов С.В. Применение инновационных решений в медицине и промышленности // Новая наука: проблемы и перспективы. 2024. № 12. С. 108–118.
52. Spiegel R. Kevin Piette Carried the Olympic Torch Via a Robotic Exoskeleton. URL: https://www.designnews.com/automation/ kevin-piette-carried-the-olympic-torch-via-a-robotic-exoskeleton (дата обращения: 26.01.2026).
53. Оразов А.Т. Аналитический обзор принципиальных и компоновочных схем современных экзоскелетов // Молодежный Вестник УГАТУ. 2013. № 3 (8). С.84–92.
54. ABI Research Predicts Robotic Exoskeleton Market to Expand at 39% CAGR and Reach $1.9 Billion in 2025. URL: https://www.abiresearch.com/press/abi-research-predicts-robotic-exoskeleton-market-e (дата обращения: 28.01.2026).
55. Комкина Т.А., Дубинина М.Г., Дубинина В.В. Анализ развития и распространения экзоскелетов // Экономика и управление: проблемы, решения. 2022. № 9. Т. 1. С. 155–166.
56. Amazing Robotics Industry Statistics to Understand in 2023. URL: https://www.strategicmarketresearch.com/blogs/robotics-industry-statistics (дата обращения: 28.01.2026).
57. Верма A. Размер мирового рынка, прогноз и основные тенденции на 2025–2037 гг. URL: https://www.researchnester.com/ru/ reports/exoskeleton-market/5103 (дата обращения: 14.08.2025).
58. Решетникова М. Какими способностями наделяют людей «умные» экзоскелеты. URL: https://trends.rbc.ru/trends/industry/ 617192ae9a7947e18cfcd8aa (дата обращения: 17.08.2025).
59. Ткачев О. Гражданские экзоскелеты сложности реализации стартапа в России. URL: https://ianr.ru/archives/51374 (дата обращения: 20.12.2025).
60. Ткачев О. Будущее экзоскелетов в России: прогноз до 2030 года. URL: https://hi-tech.mail.ru/review/114480-budushee-ekzoskeletov-v-rossii/ (дата обращения: 29.01.2026).
61. Parant A.S. Schiano‑Lomoriello, and F. Marchan. How would I live with a disability? Expectations of bio‑psychosocial consequences and assistive technology use // Disability and Rehabilitation: Assistive Technology. 2017. № 12 (7). P. 681–685.
62. Российский рынок AssistiveTech: особенности и перспективные направления URL: https://i.moscow/upload/lending/fenix/ 9e3edd.pdf (дата обращения: 22.12.2025).
63. Титова К. Экзоскелеты доспехи будущего URL: https://vc.ru/u/1763848-titova-kseniya/691791-ekzoskelety-dospehi-budushego (дата обращения: 29.01.2026).
64. Сиротюк А.Л. Нейропсихологическое и психофизиологическое сопровождение обучения. М.: ТЦ Сфера, 2003. 288 с.
65. Walk Again ProjectTM URL: https://www.walkagainproject.org/ (дата обращения: 30.01.2026).