HAL(로봇)
HAL (robot) 2005년 HAL 슈트 시제품을 입은 남자(왼쪽) | |
| 제조사 | 사이버딘 |
|---|---|
| 나라 | 일본. |
| 생성년 | 1997년(시제품) 2012년(전체 HAL-5 정장) |
| 유형 | 동력 외골격 |
| 목적 | 의료/검색 및 구조 |
| 웹사이트 | cyberdyne.jp |
하이브리드 어시시브 림(HIL이라고도 한다)은 일본의 츠쿠바 대학과 로봇 회사 사이버딘이 개발한 전동식 외골격 슈트다.이용자, 특히 신체장애인의 신체역량을 지원하고 확대하기 위한 것이다.이 시스템에는 두 가지 기본 버전이 있다.다리 기능만 제공하는 HAL 3과 팔, 다리, 몸통을 위한 전신 외골격인 HAL 5.
2011년 사이버다인과 츠쿠바대학은 공동으로 HAL 정장의 병원 임상시험이 2012년부터 시작되며 2014년 또는 2015년까지 검사가 계속될 것이라고 발표했다.[1]2012년 10월까지 HAL 정장은 일본 전역의 130개 의료기관에서 사용되고 있었다.[2]2013년 2월 HAL 시스템은 세계 안전 인증을 받은 최초의 동력 외부골격기가 되었다.[3]HAL은 2013년 8월 세계 최초로 비수술 의료용 로봇으로 유럽 내 임상용 EC 인증을 받았다.[4][5]HAL 외골격은 의료 애플리케이션 외에도 건설 및 재해 대응 작업에 사용되어 왔다.[6][7]
역사
최초의 HAL 프로토타입은 츠쿠바 대학 산카이 요시유키 교수가 제안했다.3학년 때부터 로봇에 매료된 산카이는 "인간을 지원하기 위해" 로봇 슈트를 만들기 위해 노력했다.[8]1989년 로봇공학 박사학위를 받은 후 HAL의 개발을 시작했다.산카이는 1990년부터 1993년까지 3년간 다리 운동을 관장하는 뉴런을 설계하는 데 보냈다.그와 그의 팀은 하드웨어의 시제품을 만드는 데 4년이 더 걸렸다.[9]
2000년대 초 개발된 세 번째 HAL 시제품은 컴퓨터에 부착되었다.배터리의 무게만 22kg(49lb)에 육박했고, 두 명의 도우미를 투입해야 해 실용성이 매우 떨어졌다.반면 이후 HAL-5 모델의 무게는 10kg(22lb)에 불과하며 배터리와 제어 컴퓨터가 착용자의 허리에 묶여 있다.
사이버딘은 2008년부터 HAL 슈트를 의료 목적으로 대여하기 시작했다.2012년 10월까지 300벌 이상의 HAL 정장이 일본 전역 130개 의료시설과 요양원에서 사용되고 있었다.이 소송은 일본에서만 월 2000달러의 수수료로 대여할 수 있다.[2]2012년 12월, Cyberdyne은 Insurrenters Laboratories에 의해 의료기기 설계 및 제조에 대한 국제 품질 표준인 ISO 13485를 인증받았다.[10]2013년 2월 말, HAL 슈트는 세계 안전 인증을 받았으며, 최초의 동력 외골격 기술이 되었다.[3]2013년 8월 유럽 최초로 의료용 로봇으로 쓰일 수 있는 EC 인증을 받았다.[4][5]
설계와 역학
사람이 몸을 움직이려 할 때 신경신호가 운동 뉴런을 통해 뇌에서 근육으로 전달돼 근골격계를 움직인다.이렇게 되면 피부 표면에서 작은 바이오시그널을 검출할 수 있다.HAL 슈트는 착용자의 피부에 부착된 센서를 통해 이러한 신호를 등록한다.동력 장치는 획득한 신호에 기초하여 조인트를 움직여 착용자의 움직임을 지지하고 증폭시킨다.HAL 슈트는 CVC(Cybernic Voluntary Control)로 알려진 사용자 작동식 '자율제어 시스템'과 자동 동작 지원을 위한 '사이버닉 자율제어 시스템(CAC)'으로 구성된 사이버닉 제어 시스템을 갖추고 있다.[11][12][13]
사용자
HAL은 장애인과 노약자의 일상 업무를 보조하기 위해 설계됐지만 재난구조나 공사 등 육체적으로 힘든 일을 하는 근로자를 지원하는 데도 활용할 수 있다.HAL은 주로 병원에서 장애환자가 사용하며, 환자들이 장기 재활에 사용할 수 있도록 수정할 수 있다.게다가, 과학 연구들은 특수하게 만들어진 치료용 게임과 결합하여 HAL-5와 같은 강력한 외골격은 인지 활동을 자극하고 장애 아동들이 놀면서 걸을 수 있도록 돕는다는 것을 보여주었다.[14][15]추가 과학 연구에서는 HAL 테라피가 척수 손상이나 뇌졸중 후 재활에 효과적으로 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다.[16]
2011년 가전전시회 때는 미국 정부가 HAL 슈트 구매에 관심을 표명했다는 발표가 있었다.[17]2011년 3월 사이버딘은 장애인, 보건의료 전문가, 공장 근로자 등을 대상으로 다리 전용 HAL 버전을 선보였다.[18]2011년 11월에는 후쿠시마 원전 사고 현장 정화 작업에 HAL이 선정되었다.[19]2012년 10월 도쿄에서 열린 일본 로봇 위크 전시회에서는 후쿠시마 정화를 위해 특별히 고안된 HAL의 새로운 버전이 선보였다.[7]2013년 3월, 10개의 일본 병원이 새로운 다리 전용 HAL 시스템에 대한 임상 테스트를 실시했다.[20]2014년 말, 건설용으로 개조된 HAL 외골격은 일본 건설업자 오바야시 주식회사와 함께 서비스를 시작했다.[6]
참고 항목
참조
- ^ "Robot suit offers glimmer of hope to the paralysed". Times of Malta. 11 March 2011. Retrieved 26 August 2012.
- ^ a b "Robots to the rescue as an aging Japan looks for help". The Australian. 13 October 2012. Retrieved 17 October 2012.
- ^ a b "Japan robot suit gets global safety certificate". AFP via Google. 27 February 2013. Retrieved 28 February 2013.
- ^ a b "TÜV Rheinland Issues EC certificate for Cyberdyne's Medical Robot Suit HAL®". TÜV Rheinland. 7 August 2013. Retrieved 14 August 2013.
- ^ a b "Global Companies from Japan". Weekly Toyo Keizai. 14 September 2013. Retrieved 17 March 2014.
- ^ a b "Smart walkers lead the way for Japanese elder-care robots". ITWorld.com. 16 October 2014. Retrieved 22 October 2014.
- ^ a b "New HAL Exoskeleton: Brain-Controlled Full Body Suit to Be Used In Fukushima Cleanup". Neurogadget.com. 18 October 2012. Retrieved 22 October 2012.
- ^ "Cyberdyne power suit". YouTube. 31 July 2009. Archived from the original on 21 December 2021. Retrieved 26 August 2012.
- ^ "HAL, a friend for people with disabilities". Nipponia. Web Japan. 15 September 2006. Retrieved 16 July 2013.
- ^ "The design, manufacture and servicing of wearable lower limb exoskeleton devices for rehabilitation and physical training" (PDF). Underwriters Laboratories. 11 December 2012. Retrieved 16 July 2013.
- ^ Suzuki, Kenta; Mito, Gouji; Kawamoto, Hiroaki; Hasegawa, Yasuhisa; Sankai, Yoshiyuki (January 2007). "Intention-based walking support for paraplegia patients with Robot Suit HAL". Advanced Robotics. 21 (12): 1441–1469. doi:10.1163/156855307781746061. S2CID 16791965.
- ^ Kawamoto, Hiroaki; Kamibayashi, Kiyotaka; Nakata, Yoshio; Yamawaki, Kanako; Ariyasu, Ryohei; Sankai, Yoshiyuki; Sakane, Masataka; Eguchi, Kiyoshi; Ochiai, Naoyuki (2013). "Pilot study of locomotion improvement using hybrid assistive limb in chronic stroke patients". BMC Neurology. 13: 141. doi:10.1186/1471-2377-13-141. PMC 3851710. PMID 24099524.
- ^ "Research Program Cybernics University of Tsukuba". Global COE Program, Cybernics. University of Tsukuba. 1 April 2007. Archived from the original on 27 October 2014. Retrieved 17 March 2014.
- ^ Computers for the Development of Young Disabled Children – Introduction to the Special Thematic Session. ACM.org. 2002. ISBN 9783540439042. Retrieved 26 November 2012.
- ^ "Influence of Virtual Reality Soccer Game on Walking Performance in Robotic Assisted Gait Training for Children". AbleData.com. April 2010. Archived from the original on 18 October 2013. Retrieved 26 November 2012.
{{cite web}}: CS1 maint : 부적합한 URL(링크) - ^ "Current scientific studies to exoskeleton therapy with Hybrid Assistive Limb". WALK AGAIN Center. Retrieved 28 January 2016.
- ^ "CES Spotlight: Japanese Robot Exoskeletons". 12 January 2011. Archived from the original on 23 January 2013. Retrieved 28 February 2013.
- ^ "Cyberdyne demos lower-body HAL exoskeleton for helping the disabled, not eradicating mankind (video)". 15 March 2011. Retrieved 28 February 2013.
- ^ "Robotic Exoskeletons from Cyberdyne Could Help Workers Clean Up Fukushima Nuclear Mess". Scientific American. 9 November 2011. Retrieved 27 November 2011.
- ^ "Hospitals to test robot suit to help patients walk". The Asahi Shimbun. 9 February 2013. Archived from the original on 13 February 2013. Retrieved 17 February 2013.
외부 링크
- 공식 웹사이트 (영어 및 일본어)
- "The Rise of the Body Bots". IEEE Spectrum. October 2005. Archived from the original on 4 May 2009. Retrieved 18 February 2013.
- WALK ANEX 센터 - HAL 교육 센터
