ハイブリッド補助肢

ハイブリッド補助肢（HAL）

2005 年版 HAL スーツのプロトタイプを着用した男性 (左)
メーカー	サイバーダイン
国	日本
創設年	1997年（最初のプロトタイプ） 2012年（完全なHAL-5スーツ）
タイプ	パワードエクソスケルトン ソフトエクソスケルトン
目的	医療 捜索救助
Webサイト	サイバーダイン

ハイブリッドアシスト リム( HALとも呼ばれる) は、日本の筑波大学とロボット企業サイバーダインが開発した、動力付きのソフトボディ外骨格スーツです。特に身体に障害のある人など、ユーザーの身体能力をサポートし、拡張するように設計されています。このシステムには、脚の機能のみを提供する HAL 3 と、腕、脚、胴体用の全身外骨格である HAL 5 の 2 つの主要なバージョンがあります。

2011年、サイバーダイン社と筑波大学は共同で、HALスーツの完全版の病院での試験を2012年に開始し、2014年または2015年まで試験を続けると発表した。 ^[1] 2012年10月までに、HALスーツは日本全国の130の医療機関で使用されていた。^[2] 2013年2月、HALシステムは世界的な安全認証を受けた初のパワードエクソスケルトンとなった。^[3] 2013年8月、HALは世界初の非外科的医療治療ロボットとして欧州で臨床使用のEC認証を受けた。^{[4] [5]}医療用途に加えて、HALエクソスケルトンは建設や災害対応作業にも使用されている。^{[6] [7]}

最初のHALのプロトタイプは、筑波大学の教授である山海嘉之氏によって提案されました。小学校3年生の頃からロボットに魅了されていた山海氏は、「人間をサポートする」ためにロボットスーツを作ろうと努力していました。 ^{[8] 1989年、ロボット工学の博士号を取得した後、彼はHALの開発を開始しました。山海氏は1990年から1993年までの3年間を費やして、脚の動きを制御する}ニューロンをマッピングしました。彼と彼のチームがハードウェアのプロトタイプを作成するのにさらに4年かかりました。^[9]

2000年代初頭に開発された3番目のHALプロトタイプは、コンピューターに接続されていました。バッテリーだけで約22キログラム（49ポンド）の重さがあり、装着には2人の介助者が必要だったため、非常に非実用的でした。対照的に、後のHAL-5モデルの重さはわずか10キログラム（22ポンド）で、バッテリーと制御コンピューターは装着者の腰の周りに固定されています。

サイバーダインは2008年に医療目的でHALスーツのレンタルを開始した。2012年10月までに、日本全国の130の医療施設と介護施設で300着以上のHALスーツが使用されている。スーツは日本国内でのみ、月額2,000米ドルで施設レンタル可能である。^[2]サイバーダインは2012年12月、アンダーライターズ・ラボラトリーズから医療機器の設計と製造に関する国際品質規格であるISO 13485の認証を取得した。^[10] 2013年2月下旬、HALスーツは世界的な安全認証を取得し、これを取得した初のパワードエクソスケルトンとなった。^[3] 2013年8月、スーツはEC認証を取得し、欧州で医療目的での使用が認められ、この種の治療ロボットとしては初となった。^{[4] [5]}

人が体を動かそうとすると、脳から運動ニューロンを通じて神経信号が筋肉に送られ、筋骨格系が動きます。このとき、皮膚の表面で小さな生体信号が検出されます。HALスーツは、着用者の皮膚に取り付けられたセンサーを通じてこれらの信号を記録します。得られた信号に基づいて、パワーユニットは関節を動かして着用者の動きをサポートおよび増幅します。HALスーツは、ユーザーが起動する「自発的制御システム」であるサイバーニック自発制御（CVC）と、自動動作サポート用の「ロボット自律制御システム」であるサイバーニック自律制御（CAC）の両方で構成されるサイバニック制御システムを備えています。^{[11] [12] [13]}

HALのデザインは、柔らかいボディとフレームが特徴で、剛性ボディがないことによる潜在的な利点として快適性と使いやすさが挙げられます。^[14]

HALは、障害者や高齢者の日常業務を支援するために設計されていますが、災害救助や建設など、肉体的に厳しい仕事に就く労働者のサポートにも使用できます。HALは主に病院で障害のある患者が使用していますが、患者が長期的なリハビリテーションに使用できるように改造することもできます。さらに、科学的研究では、特別に作成された治療ゲームと組み合わせることで、HAL-5などのパワードエクソスケルトンは認知活動を刺激し、障害のある子供が遊びながら歩くのを助けることができることが示されています。^{[15] [16]さらなる科学的研究では、HALセラピーが}脊髄損傷や脳卒中後のリハビリテーションに効果的に使用できることが示されています。^[17]

2011年のコンシューマー・エレクトロニクス・ショーで、米国政府がHALスーツの購入に関心を示していることが発表された。 ^[18] 2011年3月、サイバーダイン社は障害者、医療従事者、工場労働者向けに脚のみのHALバージョンを発表した。^{[19] 2011年11月、HALは}福島原発事故の現場の清掃作業に使用するために選ばれた。^[20] 2012年10月に東京で開催されたジャパン・ロボット・ウィークでは、福島の清掃作業用に特別に設計されたHALの再設計バージョンが発表された。^[7] 2013年3月、日本の10の病院が新しい脚のみのHALシステムの臨床試験を実施した。^[21] 2014年後半、建設用に改造されたHAL外骨格が日本の建設請負業者である大林組で運用を開始した。^[6]

• アトラス（ロボット）は、捜索救助用に設計されたヒューマノイドロボットです。
• エクソバイオニクス
• リウォーク
• ヴァンダービルト外骨格

• 公式サイト （英語・日本語）
• 「ボディボットの台頭」IEEE Spectrum 2005年10月。2009年5月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年2月18日閲覧。
• WALK AGAIN センター – HAL トレーニング センター