山海
私が考えた“サイバニクス”という技術で新しい産業を創出することを決意し、その第1弾としてHALを開発しました。サイバニクスは脳科学、神経科学、行動科学、ロボット工学、心理学、IT、生理学などの知識を融合した、人と機械と情報が一体となった技術です。サイバニクスはHALという形で実現しましたが、将来的には世の中の役に立つ技術として、さまざまな形で社会に浸透していくと考えています。

山海
HALは体に装着するロボットスーツで、身体機能を拡張したり、増幅したりすることができます。人間が筋肉を動かそうとしたとき、脳から発せられた信号によって生体電位が発生します。生体電位をセンサーで検出し、その電位変化に応じてパワーユニットを制御するのがHALの基本的な機能です。筋肉が動く前にパワーユニットが動作しますから、人間の動作をスムーズに支援できます。人間の意志に従って動く随意的制御と、ロボットのような自律的制御が混在したシステムとなっているため、Hybrid Assistive Limbを略したHALという名前をつけました。

山海
医療介護分野での活用を第一に考えており、何らかの障害を持った方がHALを使って、立ち座りをしたり、歩いたり、荷物を持ったりすることを想定しています。現在のところHALの重量は23kgですが、装着者が乗る形になっているため、HAL自体を重たく感じることはありません。HALを装着すれば人を抱きかかえても数kgのモノを持った感覚で持てますから、工場などでの重作業支援、災害現場でのレスキュー活動、エンタテイメントなどの用途も考えられます。

山海
2005年の秋以降から量産化への準備として、コンセプトを次々と変えてシステム全体を進化させました。そのおかげで、1年半前と比較すると製作スピードは約5倍速くなりました。以前は２ヶ月かかっていた製作期間が2週間程に短縮できたのです。

山海
SuperHマイコンは高性能ですので、全体をマネジメントする役割で活用しています。特にHALの場合は、バッテリーを搭載して単独で長時間動作するシステムですから、低消費電力であることは必須です。一番低い性能でもクロック数700MHzというMPUのラインナップでは電力消費量が多すぎて採用できません。その点、SuperHマイコンはクロック周波数も含めて、さまざまな選択が可能であり、「高性能を維持しながら電力消費を低く抑える」という我々の要望に合致しているのです。また、OSをある程度自由に選択できるので開発環境の自由度が高いことも大きなメリットです。

山海
まだクリアできたとは言えません。HALは完全にパッケージされていますから、発熱は重要な課題です。人間が動くときにHALは動作しますから、休憩時間もあり、モーターなどの駆動系では発熱や消費電力は大きな問題にはなりません。しかしながら、コンピュータ関連の電子系は常時、電気を消費しますから、その電気消費量が大きな問題になります。長時間使用した場合、駆動系のパワーユニットは動作しても、電子系のコンピュータが動作しなくなるのです。実際のところ、2006年5月までの実稼働時間は2時間40分でしたが、これはコンピュータが動作する限界時間です。2006年6月からはリチウムポリマー系の電池を採用して、リチウムイオン系とリチウムポリマー系の両系統で電力を供給して単位体積当たり2倍の電力が得られるようになり、5時間の連続稼働が可能になりました。現在、アーキテクチャーに変更を加えないで、待機時間の電気消費量を抑えながら性能を発揮できる工夫を進めているところで、さらに稼働時間が伸びるはずです。

山海
そうですね。我々は多くの部品を独自に開発しています。たとえば、HALを見たモーターの専門家は、「これだけの力を出すモーターの駆動用回路が、このような小さなサイズに収まるはずがない」と我々に質問してきます。他では見ることのできない、我々が独自開発した駆動用回路ですから、そのような質問になるのです。我々は電線一本にまでも気を配っており、重要な部品には新たなアイデアを盛り込んで独自の技術を投入しています。そのため、カタログには載っていないスペックを実現することができるのです。だから、MPUについても、ルネサスの力をお借りして、我々独自の技術を投入できればと考えています。

山海
2006年度内には400〜500台生産できる施設の建設着工を予定しています。2007年夏に調整を始めて、2008年から量産をスタートする計画です。両足タイプ、片足タイプ、膝から下のタイプと用途に合わせて変幻自在に対応できる生産体制を目指しています。

山海
現在は装着する人を三次元スキャナで撮影して体型を正確に把握しますが、量産化した際にはアジャストするポイントをチェックしてから装着する方式になります。すでにチェックするポイントの位置は決まっており、カバーの研究開発に集中しているところです。今年度中にアジャストするシステムの加工を完了して、病院などでテストを開始する予定です。

山海
当初、私が頭に描いた機能はほぼ実現できて、デザイン的には想像以上に良くなりました。内部が進化すると形態にゆとりができて、デザインが良くなるのです。私としては、身につけるシステムとして「スゴイですねえ」と言われるのではなく、「ステキですね」と言ってもらいたいのです。そのためにHALを発表した1998年頃、デザイナーにプロジェクトに加わってもらい、多様なデザインにチャレンジしてきました。将来的には「あれ、HALを使っているの？」と言われるぐらいに小型化、薄型化して、さらに洗練されたデザインにするつもりです。ロボットスーツのデザイナーを養成したいと思っているぐらいです。