El Hybrid Assistive Limb (también conocido como HAL ) es un traje de exoesqueleto motorizado desarrollado por la Universidad Tsukuba de Japón y la compañía de robótica Cyberdyne . Está diseñado para apoyar y ampliar las capacidades físicas de sus usuarios, en particular las personas con discapacidades físicas. Hay dos versiones principales del sistema: HAL 3, que solo proporciona funciones para las piernas, y HAL 5, que es un exoesqueleto de cuerpo completo para los brazos, las piernas y el torso.
En 2011, Cyberdyne y la Universidad de Tsukuba anunciaron conjuntamente que las pruebas hospitalarias del traje HAL completo comenzarían en 2012, y que las pruebas continuarían hasta 2014 o 2015. [1] Para octubre de 2012, 130 instituciones médicas diferentes en todo Japón usaban trajes HAL. . [2] En febrero de 2013, el sistema HAL se convirtió en el primer exoesqueleto motorizado en recibir la certificación de seguridad global. [3] En agosto de 2013, HAL recibió la certificación CE para uso clínico en Europa como el primer robot de tratamiento médico no quirúrgico del mundo. [4] [5] Además de sus aplicaciones médicas, el exoesqueleto HAL se ha utilizado en trabajos de construcción y respuesta a desastres. [6] [7]
El primer prototipo HAL fue propuesto por Yoshiyuki Sankai , profesor de la Universidad de Tsukuba. Fascinado por los robots desde que estaba en tercer grado, Sankai se había esforzado por hacer un traje robótico para "apoyar a los humanos". [8] En 1989, después de recibir su Ph.D. en robótica, comenzó el desarrollo de HAL. Sankai pasó tres años, de 1990 a 1993, mapeando las neuronas que gobiernan el movimiento de las piernas. Le tomó a él ya su equipo cuatro años más para hacer un prototipo del hardware. [9]
El tercer prototipo de HAL, desarrollado a principios de la década de 2000, se conectó a una computadora. Solo su batería pesaba casi 22 kilogramos (49 lb) y requería dos ayudantes para colocarla, lo que la hacía muy poco práctica. Por el contrario, el modelo HAL-5 posterior pesa solo 10 kilogramos (22 libras) y tiene la batería y la computadora de control atadas alrededor de la cintura del usuario.
Cyberdyne comenzó a alquilar el traje HAL con fines médicos en 2008. En octubre de 2012, más de 300 trajes HAL estaban en uso en 130 centros médicos y hogares de ancianos en todo Japón. El traje está disponible para alquiler institucional, solo en Japón, por una tarifa mensual de 2000 dólares estadounidenses. [2] En diciembre de 2012, Cyberdyne recibió la certificación ISO 13485 , un estándar de calidad internacional para el diseño y la fabricación de dispositivos médicos, de Underwriters Laboratories . [10] A fines de febrero de 2013, el traje HAL recibió un certificado de seguridad global, convirtiéndose en el primer exoesqueleto motorizado en hacerlo. [3]En agosto de 2013, el traje recibió un certificado CE, que permite su uso con fines médicos en Europa como el primer robot de tratamiento médico de este tipo. [4] [5]
Cuando una persona intenta mover su cuerpo, se envían señales nerviosas desde el cerebro a los músculos a través de las neuronas motoras, moviendo el sistema musculoesquelético . Cuando esto sucede, se pueden detectar pequeñas bioseñales en la superficie de la piel. El traje HAL registra estas señales a través de un sensor adherido a la piel del usuario. Según las señales obtenidas, la unidad de potencia mueve la articulación para apoyar y amplificar el movimiento del usuario. El traje HAL posee un sistema de control cibernético que consiste en un "sistema de control voluntario" activado por el usuario conocido como Control Voluntario Cibernético (CVC) y un "sistema de control autónomo robótico" conocido como Control Autónomo Cibernético (CAC) para soporte de movimiento automático. [11] [12] [13]