Pegenalan kepada Teknologi Cybernic : HAL (Hybrid Assisted Limb) Mekanisma membantu pergerakan manusia

Cybernics adalah bidang akademik baru yang berpusat kepada cybernetik, mekatronik, informatik yang di gabung jalin dengan pelbagai bidang lain termasuklah otak/neurosains, robotik, biologi, sains tingkahlaku,psikologi,etika dan pentadbiran perniagaan. Secara ringkasnya Cybernics adalah integrasi antara manusia, robotik dan sistem maklumat.  Isyarat saraf dari otak ke otot melalui neuron motor adalah merupakan daya pemanduan utama pergerakan otot pada manusia.  Teknologi CVCS ‘Cybernic Voluntary Control System’ HAL membolehkan ia mengenalpasti dan menganalisa signal bio-elektrik pada permukaan kulit pesakit dan seterusnya menentukan otot skeletal yang mana perlu di gerak kan.  HAL seterusnya mengawal-atur sendi sendi untuk membantu pergerakan otot mengikut koordinasi dan kemampuan pesakit – ini adalah ASAS kepada mekanisma HAL bekerja.

HAL juga di lengkapi dengan mekanisma CACS ‘Cybernic autonomous control system’ yang membenarkan HAL untuk mengawal pergerakan pesakit secara autonomous seterusnya memberikan kawalatur pergerakan yang sempurna dan licin. Kedua dua system CVCS dan CACS berfungsi secara serentak dan berganding bahu membolehkan pergerakan pesakit licin dan sempurna. Hasil daripada kombinasi kedua dua sistem ini ianya di padu menjadi ‘A Limb of two control systems FUSED into one’ atau ‘HYBRID ASSISTED LIMB’ – HAL.

 

Cybernics dan Cybernetics : Sains yang menjadikan Cyborg suatu realiti

Sekali pandang, HAL Robotik kelihatan lebih kepada koleksi teknologi teknologi kejuruteraan futuristic. Namun, jika di teliti di sudut pembangunannya, ia adalah melibatkan aplikasi signal bio-elektrik neuro motor yang mengembeling tenaga tenaga pakar dari bidang bidang kemanusiaan dan sains sains berkaitan untuk mempelopori suatu pendekatan baru gabungan teknologi dan idea dari manusia, mekanikal dan teknologi maklumat. Bidang inter-disiplin baru ini di perkenalkan oleh Profesor Yushihiro Sankai, University of Tsukuba, Jepun dan di namakan sebagai CYBERNICS sebagai istilah baru yang menggabungkan bidang kepakaran Cybernetics, mekatronik dan kecerdikan buatan.

Penciptaan bidang akademik baru ini sebagai dedikasi kepada pembangunan teknologi yang menyumbang kepada pergerakan manusia memerlukan visi untuk menggabungkan kepelbagaian disiplin dan teknologi : Elektrik, elektronik, kejuruteraan mekanikal, neurosains, fisiologi, biologi, kimia, perubatan, sains sosial, psikologi tingkahlaku, keselamatan dan undang undang (terutamanya berkaitan impak teknologi cybernics ke dalam masyarakat)..

Bidang Cybernics seperti yang di cadangkan oleh Profesor Sankai menggabungkan kepelbagaian pengetahuan dan membenarkan koleksi dan analisis amaun data pergerakan manusia yang besar dari pelbagai sudut. Pendekatan kolektif ini melahirkan HAL robotik dan aplikasi yang mengawalatur sistemnya.

Tujuan utama cybernics adalah untuk memahami manusia dan menghasilkan suatu penyelidikan teknologi baru yang berguna kepada kehidupan sejagat. Adalah penting untuk masyarakat memerhatikan bagaimana perkembangan pembangunan projek HAL seterusnya yang bakal menyumbang lebih banyak faedah kepada masyarakat.

 

Hybrid Assisted Limb (HAL) Robot : Manafaat dan kelebihan nya.

‘Hybrid Assistive Limb’ atau pun terkenal dengan akronim HAL adalah robot exoskeleton yang boleh di pakai untuk membantu manusia menyempurnakan aktiviti pergerakan seperti berditi, duduk, berjalan, mengangkat beban serta menaiki/menuruni tangga.  Dengan bantuan HAL seseorang boleh meningkatkan kemampuan seseorang untuk mengangkat bebanan yang lebih berat daripada keupayaan asal. Dengan bantuan HAL juga, seseorang yang memerlukan bantuan 5 orang untuk bangun, kini boleh mempunyai kekuatan yang cukup untuk bbangun sendiri tanpa bantuan. Dalam erti kata lain, seorang pesakit terlantar atau berkerusi roda kini boleh kembali kuat untuk menjalani kehidupan biasa untuk berjalan selepas 4 bulan menjalani rehabilitasi menggunakan HAL robotik. 

Beberapa manafaat penggunaan robot HAL seperti yang telah di luluskan oleh pihak penarafan antarabangsa adalah :

1. Membantu pesakit yang mengalami masalaah pergerakan seperti untuk bangun dan duduk
2. Membantu golongan tua dan mereka berkeperluan khas (OKU) untuk melakukan pergerakan normal dan jalani aktiviti harian
3. Membantu aktiviti bersukan oleh para atlet serta pekerja industri berat
4. Membantu pasukan penyelamat untuk melakukan aktiviti mencari dan menyelamat yang memerlukan keperluan bantuan mengangkat bebanan (mangsa bencana) yang berat.

Sejarah dan Asas Usul HAL Robotic

Pakaian robotik exoskeleton HAL pertama kali di bangunkan oleh Pusat Penyelidikan Cybernics, Universiti Tsukuba, Jepun dan di ilhamkan oleh Profesor Yoshiyuki Sankai pada tahun 1992 dan berjaya menyiapkan prototype pertamanya pada 1997. Lima tahun kemudian (tahun 2002) beliau menghasilkan robot HAL 3 dan seterusnya pada 2012 prototype HAL-5 di hasilkan sebagai versi yang sesuai untuk rehabilitasi dan di majukan sebagai model contoh untuk kegunaan sebenar.

Profesor Sankai bersama Menteri Sumber Manusia M. Kulasegaran di Majlis perasmian Klinik Cyberdyne di PRPTAR Melaka. (Sumber BH Online 13 Mei 2019). Gambar kanan : Profesor Yoshiyuri Sankai, Ketua Pegawai Eksekutif Cyberdyne Inc, Tsukuba, Jepun.

 

Syarikat CYBERDYNE yang di terajui oleh Dr. Sankai mula membangunkan lebih banyak robot HAL dan mempromosikan kegunaannya. Di tahun 2012 syarikat ini berjaya menempatkan kira kira 200 Unit robot HAL di 70 buah lokasi (pelbagai agensi) dan seterusnya membangunkan lebih banyak model HAL yang sesuai untuk kegunaan pusat senaman/fitness/gimnasium dan juga untuk kegunaan pekerja di kilang kilang yang memerlukan pekerja mengangkat bebanan berat. Model model khas untuk pasukan Bomba dan Penyelamat juga di perkenalkan untuk membantu tugas tugas pengurusan mangsa bencana alam.

Pencapaian CYBERDYNE yang paling memberangsangkan adalah kejayaan nya mengembangkan penggunaan kemudahan robotik ini untuk bidang rehabilitasi perubatan. Sekitar tahun 2012 CYBERDYNE mula menjalankan ujian ujian klinikal untuk HAL di Eropah untuk rawatan ketidakupayaan kaki (leg disabilities). Ujian klinikal tersebut di laksanakan di :

1. Danderyds Hospital, Karolinska University di Sweden,
2. Bergmannsheil, Jerman. (Germany’s largest occupational accident insurance hospital)
3. Catholic University of Louvain in Louvain-la-Neuve, Belgium.

Pada bulan Ogos tahun 2012, Robot HAL menerima kelulusan (CE Marking) daripada Badan Penarafan terbesar Eropah dan seterusnya memperolehi kebenaran untuk operasi, penggunaan, edaran dan jualan HAL di seluruh Kesatuan Eropah (EU).  Ini adalah kali PERTAMA di dunia robot ala-Cyborg di beri kebenaran kelulusan untuk kegunaan merawat pesakit dan bidang perubatan. Pada Ogos 2013 CYBERDYNE dengan rakan kongsinya di Eropah BG RCI (Statutory Accident Insurance Body for the Raw Material and Chemical Industries) menubuhkan Cyberdyne Care Robotics GmbH yang memperkenalkan terapi untuk penambahbaikan fungsi ke atas pesakit pesakit neuro-otot, termasuklah mereka yang mengalami kecederaan kod-spinal dan pesakit strok. Hasilnya, untuk penduduk Eropah, mereka menikmati pembiayaan terapi robotik rehabilitasi HAL oleh polisi insurann kecederaan pekerjaan.  Robot HAL seterusnya menerima kelulusan penggunaan daripada US FDA pada 18 Dec 2017 untuk membolehkan CYBERDYNE memasuki pasaran AmerikaSyarikat.  Terkini,  Cyberdyne Care Robotics sedang aktif berganding bahu dengan beberapa Professional Associations’ Hospitals (BG Hospitals) dan juga hospital swasta di Jerman dan Institusi Penyelidikan di Austria and Switzerland untuk mengembangkan penggunaan dan manafaat ini dengan lebih meluas. Mereka bercita cita untuk menubuhkan pusat perawatan fisioterapi antarabangsa di Eropah yang menggunakan teknologi robotik HAL.

Cetusan Idea Penggunaan Robotik HAL di Hospital USM

Pada 20 Mac 2019, delegasi Rehab Hospital USM yang di ketuai oleh Profesor Adam Husein (Timb Pengarah Kampus), Profesor Shaharum Shamsuddin (Pengerusi Bersama Kluster OKU Kampus Kesihatan dan Koordinator USM-RIKEN International Centre for Ageing Science) dan Pakar Rehabilitasi Hospital USM Dr. Al Hafiz Hanafi telah menghadiri Cyberdine Seminar berkenaan penggunaan HAL Robotik di Pusat Rehabilitasi PERKESO Tun Abdul Razak (PRPTAR), Ayer Keroh, Melaka.  Seminar sehari tersebut di sampaikan sendiri oleh Profesor Dr. Yoshiyuki Sankai selaku CEO Cyberdyne Inc.

Pada 8 April 2019, pasukan Cyberdyne Inc. (Yoshihiro Yasunaga & Ikuo Kudo) bersama Dr. Hafez Hussein dari PRPTAR telah datang ke Kampus Kesihatan USM untuk memberi seminar kepada pasukan Rehab HUSM, USAINS Holdings dan seterusnya berdialog berkenaan pengalaman dan keberkesanan teknologi Cyberdyne dalam mempercepatkan rehabilitasi pesakit.  Pada 29 April 2019, Ketua Pegawai Eksekutif PERKESO Dato’ Seri Dr. Muhammed Azman Bin Dato’ Aziz Muhammed sendiri telah berkunjung ke Kampus Kesihatan untuk melihat fasiliti dan bertemu serta berbincang bersama Prof. Dato’ Dr. Ahmad Sukari Halim (Pengarah Kampus), Prof. Dato’ Mafauzy Mohamed (Pengerusi USAINS) dan semua team Rehabilitasi USM seterusnya menunjukan komitmen kolaborasi antara kedua dua agensi dalam perkhidmatan dan penyelidikan rehabilitasi pesakit. Mesyuarat Pengurusan Hospital USM (JKPH) telah membuat keputusan untuk meletak kan tanggungjawab kolaborasi ini kepada Unit Korporat Hospital USM.  Satu Memorandum Persefahaman antara USM dan PERKESO akan di materai pada 30 Ogos 2019.

Lawatan pertama delegasi HUSM ke PAPTAR Air Keroh, Melaka (20 Mac 2019)

 

Perbincangan untuk memantapkan persefahaman antara USM dan PERKESO  (30 Oktober 2019)