사이버 다인, 재해 대책용 HAL 공개, 자율 제어를 중심으로 구성

사이버 다인은,10월 17～19 일개최의 「Japan Robot Week 2012」에서, 「재해 대응 무인화 시스템 연구 개발 프로젝트」(2011～12년도, NEDO)로 개발한 재해 대책용 로봇 슈트「HAL」의 시작 3호기(동영상 1,사진)를 공개했다.하지 기구만으로 구성되는 HAL에 의해 파워 어시스트 되기 위해, 스텐레스제의 가림판이나 쿨링 시스템(냉각 기기)을 짊어지면서의 작업이 가능.감마선의 방사능 노출량이 5할 정도 저감 되기 위해, 고선량하에서도 일정시간 작업할 수 있다.
　HAL는 통상, 수의 제어와 자율 제어와의 편성에 의해 어시스트력을 발생하는 시스템이 되고 있다.재해 대책용 HAL에서는 발한등의 영향을 고려해, 수의 제어의 요점이 되는 생체 전위 센서를 사용하지 않기 때문에, 자율 제어를 중심으로 어시스트력을 발생하는 시스템이 되고 있다.그러므로, 자재로 취급해 주기 위해서는「장착 사람에게 자율 제어에 익숙해(조절 해) 줄 필요가 있는」(산해 요시노부 CEO, 츠쿠바대학 교수)로 하고 있다.향후, 검증용으로서 5～10체를 제작해, 조 차라 연내에도 시험 운용에 들어간다.

동영상 1　공개한 재해 대책용 HAL의 데모.데모의 후반으로는 20 kg의 추를 2개 짊어져 굽힘과 폄 운동을 실시하고 있다.상반력 센서를 내장한 슈즈에 그대로 탑승해 사용한다.

　HAL는, 수의 제어와 자율 제어와의 편성에 의해 적절한 어시스트력을 발생하는 시스템이다.전자는, 근육을 움직이려고 하는 뇌로부터의 생체 전위 신호(겉(표) 면근전위)를 생체 전위 센서로 검출・증폭해, 그것을 기초로 파워 유니트(써보모터)를 제어한다.후자는 사람의 기본 동작을 패턴화하고 있어 거기에 합 조생이라고 제어를 실시한다.이러한 처리는, 생체 전위 신호의 이용에 의해, 근육이 움직이기 시작하는 것보다도 조금 빠른 타이밍 (로) 이루어지기 위해, 장착자는 위화감을 기억하는 것 없게 동작할 수 있다.또, 생체 전위 신호는 신체를 움직이려고 하는 힘의 강약에 의해 차이가 생기기 위해, 이 정보도 어시스트력에 반영시키고 있다(수의적 제어 기구).수 뜻제어와 자율 제어를 조합해 제어하는 이유, 「HAL(Hybrid Assistive Limb)」라고 명명하고 있다.

  재해 대책용 HAL에서는, 발한등의 영향에 의해 생체 전위 센서가 벗겨진다고 하는 지적으로부터, 동센서의 사용을 취소했다.각저의 상반력 센서와 추가한 가속도 센서, 모터의 엔코더 정보를 기초로 자세 정보 및 동작 의도를 추정해 파워 어시스트를 실시한다.

　어시스트력의 조정은 자율적으로 가서 있어 예를 들면, 접지 해 체중 및 각종 장비의 하중이 걸리는 순간에 강하게 출력되도록(듯이) 하고 있다.한편, 접지시는 회전축 주위의 각속도에 대한 저항을 증감하는 점성 보상에 의해 부드럽게 접지 하도록(듯이) 하고 있다.써보모터는 양요부와 양 무릎부에 합계 4를 탑재.발목부는 용수철 기구에 보다 동작을 보상하고 있다.

  자율 제어를 중심으로 구성한 재해 대책용 HAL는 수의적 제어 기구를 실장하지 않기 때문에, HAL 본래의 위화감이 없는 동작은 바랄 수 없지만, 장착자에게 교육 훈련을 통해서 익숙해져 주면, 어느 정도, 위화감 없게 사용할 수 있다고 하고 있다.