Кіріспе
Хибридтік көмекші аяқ (ХАЛ) - Жапонияның Цукуба университеті мен робототехника компаниясы Cyberdyne әзірлеген қуатты, жұмсақ денелі экзоскелет костюмі. Ол пайдаланушылардың, әсіресе мүгедектердің физикалық мүмкіндіктерін қолдау және кеңейту үшін жасалған. Жүйенің екі негізгі нұсқасы бар: HAL 3, ол тек аяқ функцияларын қамтамасыз етеді, және HAL 5, ол қол, аяқ және дене үшін толық дене экзоскелеті. 2011 жылы Cyberdyne және Цукуба университеті толық HAL костюмінің ауруханалық сынақтары 2012 жылы басталатынын, ал сынақтар 2014 немесе 2015 жылға дейін жалғасатынын бірлесіп жариялады. 2012 жылдың қазанында HAL костюмдерін бүкіл Жапониядағы 130 түрлі медициналық мекемеде қолданды. 2013 жылдың тамызында HAL Еуропадағы клиникалық пайдалану үшін ЕО сертификатын алды, бұл әлемдегі алғашқы хирургиялық емес медициналық емдеу роботы. Медициналық мақсаттардан басқа, HAL экзоскелеті құрылыс және апат кезінде көмек көрсетуде де қолданылған. 1989 жылы робототехника бойынша PhD дәрежесін алғаннан кейін, HAL-ді әзірлеуді бастады. Санкай үш жыл бойы, 1990 жылдан 1993 жылға дейін, аяқ қозғалысын басқаратын нейрондарды картаға түсірді. Ол мен оның командасына аппараттың прототипі үшін қосымша төрт жыл қажет болды. Үшінші HAL прототипі 2000-шы жылдардың басында жасалған, ол компьютермен байланысқан. Оның батареясы ғана шамамен 2 кг салмақты және оны орнату үшін екі көмекші қажет болды, бұл оны өте практикалық емес етті. Ал HAL 5 модельінің салмағы тек қана салмақ, ал батареясы мен басқару компьютері киген адамның белінен байланады. Cyberdyne компаниясы HAL костюмін 2008 жылы медициналық мақсаттар үшін жалға бере бастады. 2012 жылдың қазанында 300-ден астам HAL костюмі 130 медициналық мекемеде және бүкіл Жапониядағы қарттар үйінде қолданылды. Бұл костюмді тек Жапонияда ай сайынғы 2000 АҚШ долларына жалға алуға болады. 2012 жылдың желтоқсанында Cyberdyne Underwriters Laboratories компаниясы медициналық құрылғыларды жобалау мен өндіруге арналған халықаралық сапа стандарты ISO 13485 сертификатын алды. 2013 жылдың ақпан айының соңында HAL костюмі әлемдік қауіпсіздік сертификатын алды, бұл бірінші қуатты экзоскелет болды. HAL дизайны оның жұмсақ денесі мен қаңқасы үшін ерекшеленеді, бұл қатты дененің жоқтығының әлеуетті пайдасы ретінде келтірілген ыңғайлылық пен пайдаланудың оңайлығы.
The Hybrid Assistive Limb (also known as HAL) is a powered, soft bodied exoskeleton suit developed by Japan's Tsukuba University and the robotics company Cyberdyne. It is designed to support and expand the physical capabilities of its users, particularly people with physical disabilities. There are two primary versions of the system: HAL 3, which only provides leg function, and HAL 5, which is a full body exoskeleton for the arms, legs, and torso. In 2011, Cyberdyne and Tsukuba University jointly announced that hospital trials of the full HAL suit would begin in 2012, with tests to continue until 2014 or 2015. By October 2012, HAL suits were in use by 130 different medical institutions across Japan. In August 2013, HAL received EC certification for clinical use in Europe as the world's first non surgical medical treatment robot. In addition to its medical applications, the HAL exoskeleton has been used in construction and disaster response work. In 1989, after receiving his PhD in robotics, he began the development of HAL. Sankai spent three years, from 1990 to 1993, mapping out the neurons that govern leg movement. It took him and his team an additional four years to make a prototype of the hardware. The third HAL prototype, developed in the early 2000s, was attached to a computer. Its battery alone weighed nearly and required two helpers to put on, making it very impractical. By contrast, later HAL 5 model weighs only and has its battery and control computer strapped around the waist of the wearer. Cyberdyne began renting the HAL suit out for medical purposes in 2008. By October 2012, over 300 HAL suits were in use by 130 medical facilities and nursing homes across Japan. The suit is available for institutional rental, in Japan only, for a monthly fee of US$2,000. In December 2012, Cyberdyne was certified ISO 13485 – an international quality standard for design and manufacture of medical devices – by Underwriters Laboratories. In late February 2013, the HAL suit received a global safety certificate, becoming the first powered exoskeleton to do so. The HAL design is notable for its soft body and frame, with comfort and ease of use cited as potential benefits of this lack of a rigid body.
Пайдаланушылар
HAL мүгедектерге немесе қарттарға күнделікті жұмыстарында көмек көрсету үшін жасалған, бірақ апаттан құтқару немесе құрылыс сияқты физикалық күшті жұмыс істейтін жұмысшыларға қолдау көрсету үшін де қолданылуы мүмкін. HAL негізінен ауруханаларда мүгедек науқастарда қолданылады және науқастар оны ұзақ мерзімді оңалту үшін қолдана алуы үшін өзгертілуі мүмкін. Сонымен қатар, ғылыми зерттеулер көрсеткендей, арнайы жасалған терапиялық ойындармен бірге HAL 5 сияқты қуатты экзоскелеттер танымдық белсенділікті ынталандырып, мүгедек балаларға ойнап жүріп жүруіне көмектеседі. Қосымша ғылыми зерттеулер HAL терапиясы омыртқа миының зақымдануынан немесе инсульттен кейінгі оңалту үшін тиімді қолданылатынын көрсетті. 2011 жылғы тұтынушы электроникасы шоуы кезінде АҚШ үкіметі HAL костюмдерін сатып алуға қызығушылық танытқаны туралы хабарланды. 2011 жылдың наурыз айында Cyberdyne мүгедектер, денсаулық сақтау мамандары және зауытта жұмыс істейтіндер үшін HAL нұсқасын ұсынды. 2011 жылдың қарашасында HAL Фукусимадағы ядролық апат орнын тазарту жұмыстарына таңдалды. 2012 жылдың қазан айында Токиода өткен Жапония робот апталығы көрмесінде HAL-дің қайта жобаланған нұсқасы ұсынылды, ол Фукусима тазалау үшін арнайы жасалған. 2013 жылдың наурыз айында Жапонияның он ауруханасы жаңа HAL жүйесін тек аяқтарда клиникалық сынақтар жүргізді. 2014 жылдың соңында құрылыс үшін модификацияланған HAL экзоскелеттері жапондық құрылыс мердігері Obayashi Corporation компаниясымен пайдалануға берілді.