ロボットスーツ『HAL』

HAL®とは?【「自分の力で立ちたい、歩きたい」】

  • HAL®は人体を補助し、リハビリや介護作業を支援アシストします。
    病院・介護施設などに導入される、HAL®介護支援用(腰タイプ)は介護現場で働く職員の深刻な腰痛を減らし足腰の負荷軽減を目 的としています、介護者が腰部に装着し腰部の力を補助する事で、介護現場の問題の一つである腰痛をはじめ労働環境改善や労働災害防止への活用が期 待されています。
    介護支援用や福祉用それぞれのHAL®を導入する事で、被介護者はリヒバリの成果が期待されへ、介護者は労働環境の改善が期待さ れます。

    HAL®介護支援用 (腰タイプ)

    重介護ゼロ社会™に向けて。

    腰に装着するHAL®腰タイプ(介護支援用)は簡単な操作で、必要とした時にHAL®独自のシステムにより作業をアシストする事で、いつもの介護を楽にします。

    外形寸法
    縦276mm×横456mm×高さ509mm
    可動範囲
    股関節:伸展30°、屈曲130°
    駆動時間
    約180分(動作環境に応じて変動あり)
    重量
    約2.9kg(バッテリーを含む)
    動作環境
    0~30℃

    ※本製品は技術基準適合証明された省電力データ通信システムの無線局を内蔵しています。
    本製品が発生する電波により、周囲の機器の動作に影響を与える可能性があります。

    HAL® 福祉用下肢タイプ

    自分の力で立ちたい。歩きたい。

    HAL®福祉用下肢タイプは、装着する人の「意思」を感知して立ち座りや歩行動作をアシストする自立動作支援ロボットです。
    加齢で脚力が低下した方や下肢の不自由な方の新しい一歩を、HAL®がアシストします。

    動作範囲
    股関節 伸展20°、屈曲120°
    膝関節 伸展6° 、屈曲120°
    電源
    専用バッテリー(リチウムポリマーバッテリー)
    重量
    12kg(両脚タイプ、バッテリーを除く)
    稼働時間
    約60~90分

    ※HAL®福祉用には専用PCとルータが付属しますが、ネットワーク環境は導入施設様のご手配となります。

    HALR自立支援用 単関節タイプ

    1.3kg、※2最軽量のHAL®肘関節・膝関節のトレーニングに。

    HAL®自立支援用単関節タイプは、肘または膝の集中トレーニングを可能にするHAL®として誕生しました。 小型で軽量なため、ベッドなどに横になったままでも利用できます。

    外形寸法
    縦200mm×横200mm×高さ 944mm※1
    可動範囲
    伸展0°、屈曲120°
    電源
    専用バッテリー(リチウムイオン)
    重量
    1.3kg※2から1.8kg※3
    動作時間
    約120分※4

    ※1 膝用アタッチメント使用時で、制御部とバッテリーを除く ※2 肘用アタッチメント使用時 ※3 膝用アタッチメント使用時 ※4 動作時間は動作状況に応じて変動あり

  • 動作原理
  • 制御システム
  • 運動例
  • 各部の名称

「意思」で動く、HAL®の動作原理

  • 人が動こうとすると、その意思は微弱な電気信号となり体内の神経を通じて、脳から筋肉へと伝達されます。

  • その微弱な生体電位信号を皮膚表面に取り付けたセンサーによって検出し、電位差を処理します。

  • 検出された生体電位信号を解析し、信号に応じて筋肉が動くと同時にモーターを動かします。

  • 脳からの生体電位信号に応じて動く「随意的制御」とあらかじめ人間の動きを記憶した「ロボット的制御(自律的制御)」による2つの制御機構により、安定したアシストを可能とします。

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自然なアシストを可能にする2種類の制御システム

2つの制御システムが組み合わさることで、装着車の意思に基づいた適切なアシストを実現しています。

随意的制御システム

装着者の生体電位信号を感知してHAL®が「意思」通りに動き、動作をアシストする制御システムです。

自立的制御システム

あらかじめインプットされた動作プログラムに基づいてアシストを行う制御システムです。

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HAL®を活用した運動例

普段では負担がかかり困難な日常動作でも、HAL®のアシストがあることで様々な動作の練習を行うことができます。

  • 膝の曲げ伸ばし

    装着者にHAL®に慣れてもらうため、座った状態での膝の曲げ伸ばしを繰り返し、自分の意思でHAL®を動かす感覚を身につけます。

  • 立ち上がり

    つま先への荷重を検知するとHAL®が進展方向への動きを支援します。立位では膝折れ防止機能が働き、立位を保ちやすくします。

  • 立位保持と荷重移動

    膝関節や股関節へのアシストにより、脚力が低下した脚や障がいをお持ちの脚への荷重がかけやすく、バランス訓練等に役立ちます。

  • 歩行

    床反力センサーにより支持脚と遊脚を検知し、支持脚は膝折れ防止機能が働きます。遊脚はスムーズに脚を出せるようサポートします。

  • 階段

    歩行に慣れることができたら、階段昇降に進みます。支持脚には膝折れ防止機能が働いているため、降りる際もゆっくりと脚を下ろすことができます。

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各センサーの姿勢情報から適切なアシストを実現

HAL®には立ち座りや歩行動作があらかじめプログラムされており、床反力センサーや関節角度などから姿勢情報を読み取り、装着者の動作に合わせて適切なアシストを実現します。

  • 立ち上がる
    両脚のつま先に荷重がかかると腰、膝のモーターが伸展方向へアシストし、立ち上がりをアシストします。
  • 座る
    両脚のかかとに荷重がかかると膝のモーターにブレーキがかかり、急激に腰が落ちることを防ぎます。
  • 歩く・昇る
    歩行、昇る動作の際は、支持脚には膝折れの防止、また遊脚には膝を曲げやすくするアシストが働きます。
  • 降りる
    階段を降りる際には膝のモーターがブレーキとして働き、支持脚を支えながらゆっくりと降りることができます。

※HAL福祉用の画面となります

大和ハウス工業 引用

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