HAL (robot)

W przypadku postaci fikcyjnej zobacz HAL 9000 .

Hybrydowa kończyna wspomagająca (HAL)
Hybrid Assistive Limb.jpg
Mężczyzna ubrany w prototypową wersję kombinezonu HAL z 2005 roku (po lewej)
Producent Cyberdyna
Kraj Japonia
Rok stworzenia
1997 (najwcześniejszy prototyp) 2012 (pełny kombinezon HAL-5)
Typ Zasilany egzoszkielet
Zamiar Medycyna / poszukiwania i ratownictwo
Strona internetowa cyberdyne.jp

Hybrid Assistive Limb (znany również jako HAL ) to napędzany egzoszkielet opracowany przez japoński Uniwersytet Tsukuba i firmę Cyberdyne zajmującą się robotyką . Ma na celu wspieranie i poszerzanie możliwości fizycznych użytkowników, w szczególności osób niepełnosprawnych ruchowo. Istnieją dwie podstawowe wersje systemu: HAL 3, która zapewnia tylko funkcję nóg, oraz HAL 5, która jest egzoszkieletem całego ciała dla rąk, nóg i tułowia.

W 2011 roku Cyberdyne i Tsukuba University wspólnie ogłosiły, że testy szpitalne pełnego kombinezonu HAL rozpoczną się w 2012 roku, a testy będą kontynuowane do 2014 lub 2015 roku. Do października 2012 roku kombinezony HAL były używane przez 130 różnych instytucji medycznych w całej Japonii. W lutym 2013 r. system HAL stał się pierwszym napędzanym egzoszkieletem, który otrzymał globalny certyfikat bezpieczeństwa. W sierpniu 2013 r. HAL otrzymał WE do użytku klinicznego w Europie jako pierwszy na świecie robot do niechirurgicznych zabiegów medycznych. Oprócz zastosowań medycznych egzoszkielet HAL był używany w pracach budowlanych i reagowaniu na katastrofy.

Historia

Pierwszy prototyp HAL został zaproponowany przez Yoshiyuki Sankai , profesora na Uniwersytecie Tsukuba. Zafascynowany robotami odkąd był w trzeciej klasie, Sankai starał się stworzyć kostium robota, aby „wspierać ludzi”. W 1989 roku, po uzyskaniu doktoratu z robotyki, rozpoczął prace nad rozwojem HAL. Sankai spędził trzy lata, od 1990 do 1993 roku, mapując neurony , które rządzą ruchem nóg. Wykonanie prototypu sprzętu zajęło jemu i jego zespołowi dodatkowe cztery lata.

Trzeci prototyp HAL, opracowany na początku XXI wieku, został podłączony do komputera. Sam akumulator ważył prawie 22 kilogramy (49 funtów) i wymagał dwóch pomocników do założenia, co czyniło go bardzo niepraktycznym. Dla kontrastu, późniejszy model HAL-5 waży tylko 10 kilogramów (22 funty) i ma baterię i komputer sterujący przypięty wokół talii użytkownika.

Firma Cyberdyne zaczęła wynajmować kombinezony HAL do celów medycznych w 2008 roku. Do października 2012 roku ponad 300 kombinezonów HAL było używanych przez 130 placówek medycznych i domów opieki w całej Japonii. Garnitur jest dostępny do wypożyczenia instytucjonalnego tylko w Japonii za miesięczną opłatą w wysokości 2000 USD. W grudniu 2012 roku firma Cyberdyne uzyskała certyfikat ISO 13485 – międzynarodowy standard jakości dotyczący projektowania i produkcji urządzeń medycznych – przyznany przez Underwriters Laboratories . Pod koniec lutego 2013 r. skafander HAL otrzymał globalny certyfikat bezpieczeństwa, stając się pierwszym napędzanym egzoszkieletem, który to zrobił. W sierpniu 2013 r. skafander otrzymał certyfikat WE, dopuszczający go do celów medycznych w Europie jako pierwszego tego typu robota medycznego.

Projekt i mechanika

Kiedy osoba próbuje poruszyć ciałem, sygnały nerwowe są wysyłane z mózgu do mięśni przez neurony ruchowe, poruszając układ mięśniowo-szkieletowy . Kiedy tak się dzieje, na powierzchni skóry można wykryć małe biosygnały . Kombinezon HAL rejestruje te sygnały za pomocą czujnika przymocowanego do skóry użytkownika. Na podstawie uzyskanych sygnałów jednostka napędowa porusza przegubem, aby wspierać i wzmacniać ruch użytkownika. Kombinezon HAL posiada cyberniczny system kontroli składający się zarówno z aktywowanego przez użytkownika „dobrowolnego systemu kontroli”, znanego jako Cybernic Voluntary Control (CVC), jak i „robotycznego autonomicznego systemu sterowania” znanego jako Cybernic Autonomous Control (CAC) do automatycznego wsparcia ruchu.

Użytkownicy

HAL został zaprojektowany, aby pomagać osobom niepełnosprawnym lub starszym w ich codziennych zadaniach, ale może być również wykorzystywany do wspierania pracowników wykonujących wymagające fizycznie prace, takie jak ratownictwo lub budownictwo. HAL jest używany głównie przez pacjentów niepełnosprawnych w szpitalach i może być modyfikowany, aby pacjenci mogli go używać do długoterminowej rehabilitacji. Ponadto badania naukowe wykazały, że w połączeniu ze specjalnie stworzonymi grami terapeutycznymi zasilane egzoszkielety, takie jak HAL-5, mogą stymulować aktywność poznawczą i pomagać niepełnosprawnym dzieciom chodzić podczas zabawy. Dalsze badania naukowe wykazały, że Terapia HAL może być skutecznie stosowana w rehabilitacji po urazie rdzenia kręgowego lub udar .

Podczas targów Consumer Electronics Show 2011 ogłoszono, że rząd Stanów Zjednoczonych wyraził zainteresowanie zakupem kombinezonów HAL. W marcu 2011 roku firma Cyberdyne zaprezentowała wersję HAL obejmującą tylko nogi dla osób niepełnosprawnych, pracowników służby zdrowia i pracowników fabryk. W listopadzie 2011 r. HAL został wybrany do prac porządkowych na miejscu wypadku jądrowego w Fukushimie . Podczas wystawy Japan Robot Week w Tokio w październiku 2012 roku zaprezentowano przeprojektowaną wersję HAL, zaprojektowaną specjalnie na potrzeby oczyszczania Fukushimy. W marcu 2013 r. dziesięć japońskich szpitali przeprowadziło testy kliniczne nowszego systemu HAL obejmującego tylko nogi. Pod koniec 2014 roku egzoszkielety HAL zmodyfikowane do użytku budowlanego weszły do ​​użytku u japońskiego wykonawcy robót budowlanych Korporacja Obayashi .

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=HAL_(robot)&oldid=1100072890 ”