成果報告書詳細
管理番号20140000000496
タイトル平成21年度-平成25年度成果報告書 生活支援ロボット実用化プロジェクト 安全技術を導入した人間装着(密着)型生活支援ロボットの開発 安全技術を導入した人間装着型生活支援ロボットスーツHALの開発
公開日2014/7/24
報告書年度2009 - 2013
委託先名CYBERDYNE株式会社 国立大学法人筑波大学
プロジェクト番号P09009
部署名ロボット・機械システム部
和文要約件名:平成21年度-平成25年度成果報告書、生活支援ロボット実用化プロジェクト、安全技術を導入した人間装着(密着)型生活支援ロボットの開発、安全技術を導入した人間装着型生活支援ロボットスーツHALの開発

ロボットスーツHAL(Hybrid Assistive Limb)は、サイバニクス技術をコアとして開発された、人の運動機能を支援・拡張する装着型のロボットである。当該研究開発プロジェクトは、高齢者や障害者の生活を支援するロボットスーツHALの安全性をより高めるための安全技術および運用ルールを研究開発し、また、人間装着型生活支援ロボットを実用化させるための基盤を構築することを目的として実施された。当該研究開発プロジェクトでは、以下の項目ごとに研究開発を実施した:1) 装着時機能安定技術、2) 制御技術、3) 安全管理技術、4) 自己診断技術、5) 安全要素技術、6) 安全性試験、7) 実証試験。各研究開発項目について、それぞれ以下の成果を達成した:1) 人の力に合わせる出力制限・調整機能および、人の体形に合わせる調整機構の高度化と高信頼化、2) 人の意図に従うサイバニック随意制御およびサイバニック随意制御の高度化、3) 使用時間や異常等のイベントを自動的に記録する機能の高度化と、それによる高信頼化、4) 各種センサを監視し、自己診断する機能の高度化と、それによる高信頼化、5) 国際標準に準拠する安全バッテリーの開発および、強化絶縁された電極の開発、6) 人間装着型生活支援ロボットに適した試験法および合格基準の開発と、試験の実施、国際安全規格に定められた試験の実施、法令および国際安全規格の要求を網羅した安全性評価の実施、7) 71名を対象とした実運用中の安全性検証の実施。より発展的な成果として、ロボットスーツHAL福祉用についてISO/DIS 13482の世界初の認証を取得し、また、当該研究開発プロジェクトの成果を応用したロボットスーツHAL医療用について世界初のロボット治療機器としてCEマーキングを取得した。当該研究開発プロジェクトの成果は、CYBERDYNE株式会社の事業を加速するだけでなく、生活支援ロボットの産業化を促進するものである。
英文要約 (Summary)
Title: Project for practical application of service robots, Development of physical assistance robots based on safety technology, Development of physically assistive robot suit HAL based on safety technology (FY2009-FY2013) Final Report


The Robot Suit HAL (acronym for ”Hybrid Assistive Limb”) is a wearable robot, which enhances and supports human motor functions by using Cybernics technologies. Our goal was to make the HAL more reliable for elder or disabled people by research and development of safety technologies: mechanical, electro-magnetic, functional, and applicational techniques. In this project, we proceeded 1) functional safety technique while wearing, 2) control technique, 3) safety management technique, 4) self-examination technique, 5) elemental technique for safety, 6) safety examination and 7) actual application and trials. Our major progresses were 1) improvement of limiting function of output and adjusting function and mechanics for shapes of individuals, 2) improvement of the “Cybernic Voluntary Control” and “Cybernic Autonomous Control” endowing HAL with function following its wearer’s intension, 3) improvement of logging function recording operating time and events such as detected failures, 4) improvement of self-diagnosis function which assures HAL’s operating condition based on embedded sensors, 5) development of safety battery compliant with an international safety standard and electrodes with reinforced insulation, 6) development of testing method and acceptance criteria based on risk assessment and conducting exhaustive verifications (including testing) covered all requirements of related regulations and standards, 7) validation of safety in practical use with 71 participants. As advanced achievement, we obtain the world-first certificate of ISO/DIS 13482 and CE-marking as the world-first therapeutic robot; moreover, we made a huge contribution to working groups of ISO and IEC establishing ISO 13482 and a safety standard for medical robots. These achievements accelerate our challenges towards industrialization of service robots helping our lives as a leading company.
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