引言
职业伤害持续给建筑行业带来巨大的经济、社会和操作负担。其中，工作相关性肌肉骨骼疾病（WMSDs）约占报告的建筑伤害的 40%，严重影响员工福祉和生产率（Wang et al., 2017）。为此，可穿戴机器人（WRs），特别是职业外骨骼，已成为一种有前景的人体工程学干预手段，旨在减少生物力学劳损并缓解 WMSDs（Ofori et al., 2025）。实证研究表明，外骨骼可以将身体各部位的肌肉劳损降低 3–28%（Ogunseiju et al., 2021），同时将重复性现场工作所需的时间减少 25–90%（Brosque and Fischer, 2022）。鉴于此，行业报告预测 WRs 领域将迅速增长，预计全球收入到 2030 年将超过 20 亿美元（ABI Research, 2025）。尽管增长趋势显著且人体工程学效益已得到证实，但外骨骼在建筑行业的采用仍然有限（Mahmud et al., 2022）。这一采用差距表明，仅靠外骨骼在减轻工作相关性肌肉骨骼疾病方面的有效性并不能保证成功实施。因此，最近有几项研究开始调查为何外骨骼的采用率相对较低。这些研究中的大多数征求了利益相关者和专家对障碍（Mahmud et al., 2022, Okunola et al., 2024）、驱动因素（Mahmud et al., 2022, Okunola et al., 2024）、策略（Mahmud et al., 2022, Gonsalves et al., 2024）以及实施外骨骼的关键成功因素（Gonsalves et al., 2024）的看法。通常，关于外骨骼采用和实施障碍的研究强调了高成本、设备重量和尺寸、不确定的投资回报率（ROI），以及更具体地说，人类和组织因素（Mahmud et al., 2022, Okunola et al., 2024, Nnaji et al., 2023）。粗略一看这些现有因素，表明人类因素和组织因素都是关键的驱动因素和障碍。研究表明，负责选择、部署、操作和维护外骨骼的个人和组织缺乏能力。例如，一些研究表明，某些建筑工人难以正确穿戴和调整外骨骼（Mahmud et al., 2022, Nnaji et al., 2023）。一些报告还指出，监督员难以将其纳入工作流程规划（Gonsalves et al., 2024, Gonsalves et al., 2025）。在决策层面，据报道，组织领导者无法评估 ROI 并做出明智的投资决策（Mahmud et al., 2022, Al-Khiami et al., 2024）。
尽管对技术性能和经济可行性的关注日益增加，但在建筑中整合 WRs 代表了一个根本的社会技术挑战。采用不仅取决于设备功能，还取决于嵌入在碎片化项目生态系统中的行动者的分散能力。然而，当前研究在很大程度上将外骨骼实施概念化为技术或成本效率问题，忽视了持续整合所需的能力架构。除此之外，建筑行业的体力要求和任务多变性也为外骨骼的采用增加了另一层复杂性。这些情况要求用户、教育工作者、监督员和决策者掌握设备特定技能，包括选择设备、何时何地部署以及安全意识（Chandra et al., 2023）。建筑项目在碎片化的多利益相关者生态系统中运作，涉及承包商、分包商、安全经理、项目经理、技术供应商和最终用户，每个角色都拥有不同的职能和决策权（Ozorhon et al., 2014, Law et al., 2022）。在这样的社会技术环境中，WRs 的成功整合不仅取决于设备功能，还取决于负责选择、部署、培训、工作流程整合、性能监控和战略投资决策的行动者的协调能力。例如，项目经理必须了解外骨骼对进度安排和生产力产生的影响，安全经理应熟悉适用于 WRs 的风险评估和法规合规方面，而外骨骼设计师必须将外骨骼使用嵌入到人体工程学规划过程中（Nnaji et al., 2023, van der Vorm et al., 2015）。缺乏明确界定的特定利益相关者能力可能导致不当使用、效果降低、安全违规和实施失败。尽管以往的研究探讨了外骨骼采用的障碍、驱动因素和实施策略，但鲜有研究系统识别并实证检验了不同利益相关者群体支持持续整合所需的知识、技能和能力（KSAs）。此外，现有研究往往强调技术考量，而对将 WRs 嵌入建筑组织所需的社会技术能力理论化不足。因此，组织缺乏关于必须发展哪些能力、由谁发展以及在何种组织层级上发展的结构化指导，以实现有效的人机可穿戴机器人（HWR）交互。
因此，必须弥补这一知识差距，特别是因为开发有效的 WRs 培训项目需要明确的能力定义（Okunola et al., 2024）。这在建筑行业中尤为重要，因为该行业事故频发，且外骨骼相对较新。借鉴社会技术系统，本研究旨在识别、分类并内容验证建筑行业中 HWR 交互的特定利益相关者能力。本研究开发了一个由专家指导的社会技术能力模型，通过支持建筑实践实施所需的人类、技术和组织（HTO）能力来考察 WR 的采用。具体而言，本研究旨在：(1) 系统识别与利益相关者相关的能力；(2) 通过专家共识检验其重要性；(3) 从实践者角度探索实施动态；(4) 将这些见解综合为一个集成的社会技术能力模型。本研究通过三种方式为建筑安全和自动化研究做出贡献。首先，它将 KSA 分类法与 HTO 框架和利益相关者角色差异化方法相结合，分析跨越能力类型、社会技术维度和利益相关者角色的 HWR 能力需求（Messiha et al., 2026, Vos and Achterkamp, 2006）。其次，它结合学术专家共识、实践者认知和内容效度指数专家评审，识别 HWR 能力重点方面的汇合点、互补点和差异。第三，它展示了建筑行业中 HWR 能力需求的角色差异化特征，表明安全和有效的 WR 实施取决于操作、监督、战略和教育利益相关者之间协调的能力发展。
本文其余部分安排如下。第 2 节提供主题背景；第 3 节提供概念框架；第 4 节概述本研究使用的方法；第 5 节呈现研究结果；第 6 节讨论结果；第 7 节阐述研究启示，第 8 节提供结论、局限性及未来研究方向。
