Исследователи KAIST представили нового носимого робота, разработанного для полностью парализованных людей, который может подойти к ним, чтобы пользователь мог носить его прямо из инвалидной коляски без посторонней помощи. Также было объявлено, что команда профессора Кёнчула Конга из KAIST примет участие в категории носимого робота 3-го Кибатлона, который проводится через четыре года после завоевания командой золотой медали в 2020 году.
Новая версия носимого робота для людей с параплегией, WalkON Suit F1, была разработана профессором Кёнчулом Конгом (генеральным директором и основателем Angel Robotics) кафедры машиностроения Корейского института технологий и технологий.
WalkON Suit — это носимый робот для людей, страдающих параплегией, над которым исследовательская группа непрерывно работает с 2015 года. Этот робот помогает людям с травмой степени тяжести A (полный паралич) по шкале Американской ассоциации спинальной травмы (ASIA), самой тяжелой степенью параплегии. Поэтому цель его разработки отличается от других роботов для реабилитации и поддержки мышечной силы , которые в настоящее время поставляются на национальном уровне компанией Angel Robotics.
Исследовательская группа профессора Конга впервые анонсировала WalkON Suit 1 в 2016 году, а затем представила WalkON Suit 4 в 2020 году, увеличив скорость ходьбы до 3,2 км/ч, достигнув обычной скорости ходьбы людей без инвалидности. Кроме того, он продемонстрировал способность проходить через препятствия, такие как узкие проходы, двери и лестницы, которые можно встретить в повседневной жизни.
Однако у него была та же фундаментальная проблема, что и у всех носимых роботов, а именно, что им требовалась помощь других, чтобы надеть робота. Хотя человек может ходить без посторонней помощи, надев робота, для начала ему требовалась чья-то помощь, чтобы надеть его.
Недавно выпущенный WalkON Suit F1 представил техническое решение этой фундаментальной проблемы. Он применил метод фронтальной стыковки вместо метода сидения сзади, так что можно было надеть робота сразу, не вставая с инвалидной коляски и не садясь в него, что потребовало бы помощи других в середине перехода.
Кроме того, до того, как робота надевают, он может ходить самостоятельно, как гуманоидный робот , и может приближаться к пользователю. Он также реализует функцию, которая активно контролирует центр его веса против силы тяжести, так что он сохраняет равновесие, не падая, даже если пользователь толкает робота в противном случае. Внешний дизайн костюма WalkON Suit F1, который является чем-то средним между гуманоидом и носимым роботом, был создан профессором Хёнджуном Паком из кафедры промышленного дизайна KAIST.
Первоначальная функция носимого робота также была значительно улучшена. Эффективность управления балансом была улучшена, чтобы позволить свободно использовать обе руки в вертикальном положении, а также свободу делать несколько шагов без трости.
Также стоит отметить технологические достижения на уровне компонентов. Благодаря тесному сотрудничеству с Angel Robotics все основные компоненты робота, такие как двигатель, редуктор, драйвер двигателя и главная цепь, были произведены внутри страны.
Выходная плотность модулей двигателя и редуктора была улучшена примерно в два раза (по соотношению мощности к весу) по сравнению с существующей технологией исследовательской группы, а эффективность управления драйвером двигателя была улучшена примерно в три раза (по скорости частотной характеристики) по сравнению с лучшими зарубежными технологиями.
В частности, была значительно улучшена встроенная технология программного обеспечения драйвера двигателя, что позволяет стабильно реализовывать расширенные алгоритмы управления движением без использования дорогостоящих контроллеров более высокого уровня. Кроме того, были установлены система визуального распознавания для обнаружения препятствий и плата искусственного интеллекта для применения нейронной сети.
Профессор Конг объяснил: «WalkON Suit — это вершина технологий носимых роботов для людей с ограниченными возможностями» и добавил: «Многочисленные компоненты, системы управления и модульные технологии, полученные из WalkON Suit, задают стандарт для всей индустрии носимых роботов».
Исследовательская группа профессора Конга представила WalkON Suit F1 и объявила, что примет участие в 3-м Cybathlon, который проводится спустя четыре года после последнего мероприятия. В этом соревновании , которое состоится 27 октября, лаборатория профессора Конга, Exo Lab, будет участвовать с Чонсу Паком, аспирантом, в качестве лидера и Сынхваном Кимом, штатным исследователем лаборатории с полным параличом, в качестве соревнующегося спортсмена.
Сложность миссий в этом конкурсе была значительно повышена по сравнению с предыдущим конкурсом, а количество миссий увеличилось с шести до 10. Некоторые миссии подверглись критике за чрезмерную сложность, выходящую за рамки уровня, с которым можно столкнуться в повседневной жизни.
В связи с этим руководитель команды Чонсу Пак выразил свои амбиции, заявив: «Поскольку мы уже заняли первое место в предыдущем соревновании, наша цель в этом соревновании — продемонстрировать технологический разрыв, а не бороться за рейтинги».
Cybathlon — это Олимпиада киборгов, которая проводится каждые четыре года в Швейцарии. Это соревнование будет проходить в гибридном формате: некоторые участники будут участвовать в Швейцарии, а другие будут вести прямую трансляцию со стадионов в своей стране 27 октября. Исследовательская группа профессора Конга будет участвовать в прямой трансляции с соревновательных объектов, установленных в Институте передовых исследований Angel Robotics (Planet Daejeon).