Lý lịch

Chính cuốn sách “I, Robot” của Isaac Asimov đã truyền vào tâm trí một cậu bé vào năm 1968 ước mơ trở thành một nhà khoa học chế tạo robot. Thực sự là một giấc mơ thời thơ ấu điển hình, nhưng không giống như hầu hết những người trẻ tuổi khác, niềm đam mê với kỹ thuật và người máy đã lớn dần cùng anh.

 Trong các lớp khoa học ở trường, anh ấy sẽ thử nghiệm tác động của điện lên chân ếch; trong thời niên thiếu của mình, anh ấy bắt đầu quan tâm đến việc sử dụng tiềm năng của công nghệ để nâng cao hiệu suất của con người. Ông học ngành kỹ thuật và cuối cùng chọn làm giáo sư tại Đại học Tsukuba ở Nhật Bản.

Năm 2005, giáo sư đã khiến cả thế giới kinh ngạc với phát minh của mình, một bộ đồ rô-bốt đeo trên người kiểu cyborg có thể mở rộng và cải thiện khả năng thể chất của con người. Bộ đồ rô-bốt của giáo sư Yoshiyuki Sankai, được đặt tên là HAL™ nghĩa là “Chân tay hỗ trợ lai”, là một kỳ tích lớn trong khoa học và công nghệ, cho phép người cao tuổi thực hiện các công việc hàng ngày mà nếu không thì họ sẽ gặp khó khăn, chẳng hạn như đi bộ, leo cầu thang hoặc nâng vật nặng . Cyberdyne® Inc., công ty của Giáo sư Sankai, sản xuất và thương mại hóa bộ quần áo rô-bốt HAL có tiềm năng to lớn không chỉ cho mục đích sử dụng y tế mà còn cho các hoạt động hỗ trợ cứu hộ, ngành giải trí, hoạt động của nhà máy sử dụng nhiều lao động và các hoạt động kinh doanh liên quan.

Nghiên cứu và phát triển

Nghiên cứu và phát triển (R&D) đang diễn ra của bộ đồ rô-bốt HAL diễn ra tại Viện Cơ học Hệ thống và Kỹ thuật thuộc Đại học Tsukuba. Giáo sư Sankai dẫn đầu, trong khi một nhóm các nhà nghiên cứu trẻ tận tâm hỗ trợ. Ngay từ đầu, Giáo sư Sankai đã quan tâm đến mối quan hệ của con người với công nghệ. Già đi và yếu đi do lão hóa là một khía cạnh không thể tránh khỏi của tình trạng con người. Nhưng công nghệ có thể làm cho cuộc sống của người già dễ dàng hơn. Hệ thống phòng thủ sinh học của cơ thể con người từ chối mọi thứ cố gắng xâm nhập vào da. Đó là lý do tại sao Giáo sư Sankai đi đến kết luận rằng da là một đường viền quan trọng và để vượt qua sự đào thải, công nghệ phải được đặt trên đường viền này chứ không phải bên dưới nó. Đây là cách anh ấy quyết định phát triển bộ đồ robot.

Bộ đồ hoạt động thông qua các cảm biến nhỏ trên da, chúng thu nhận các xung điện truyền từ não của người dùng đến cơ bắp của họ. Một máy tính tích hợp ngay lập tức phân tích và truyền các tín hiệu này đến các cơ chế tinh vi, nhẹ nhàng hỗ trợ người dùng đạt được các hành động mong muốn một cách suôn sẻ. Khung hỗ trợ chân của người đeo và mang lại sự ổn định. Giáo sư Sankai giải thích: “Phần khó nhất là phát triển một hệ thống để đánh giá ý định của người dùng. “Nếu các động cơ bắt đầu di chuyển chậm hơn một phần nghìn tỷ giây, nó sẽ trở thành lực cản đối với người dùng”.

Một vòng xoắn ốc tương tác giữa con người và rô-bốt/hệ thống thông tin làm cho sáng chế trở nên khả thi. Để đạt được chu kỳ này, giáo sư Sankai cần phải vượt qua nhiều thử thách. Con người có thể cảm thấy khó chịu khi bộ đồ robot được gắn vào, vì nó hoạt động như một cảm biến và cũng là thiết bị để điều khiển toàn bộ cơ thể. Điều này ảnh hưởng đến con người cả về thể chất lẫn tinh thần. Để giảm thiểu kích thước và trọng lượng là một thách thức lớn, và sự khác biệt về cơ thể của từng cá nhân cũng cần được xem xét. Kiến thức về kỹ thuật và các lĩnh vực khác như khoa học hành vi, khoa học thần kinh sọ, sinh lý học và tâm lý học là cần thiết để công nghệ hoạt động. Ngay cả khi bản thân vụ kiện có thể được phát triển, các yêu cầu về pháp lý, đạo đức và an toàn cần phải được đáp ứng để đóng góp tích cực cho xã hội. Do đó, Giáo sư Sankai cảm thấy cần có một hệ thống học thuật bao gồm một số lĩnh vực kết hợp. Ông đã thành lập hệ thống học thuật này và đặt tên nó là “Cybernics”, hiện được chọn làm cơ sở quốc tế cho lĩnh vực học thuật. Bộ đồ rô-bốt HAL là kết quả của nhiều năm nghiên cứu về điều khiển học tại Đại học Tsukuba.

bằng sáng chế

Thiết bị đổi mới này, cùng với các phát minh liên quan, được bảo hộ bằng sáng chế ở nhiều quốc gia bao gồm Nhật Bản, Hoa  Kỳ  và  Châu Âu . Giáo sư Sankai cũng đã nộp  đơn đăng ký Hiệp ước hợp tác bằng sáng chế (PCT)  cho bộ đồ robot. Ông còn có một số sáng chế và  ứng dụng quốc tế khác được nộp thông qua hệ thống PCT do Tổ chức Sở hữu Trí tuệ Thế giới (WIPO) thiết lập. Trung tâm Nghiên cứu Hợp tác và Liên lạc Công nghiệp (ILC) của Đại học Tsukuba tham gia quản lý và tiến hành các ứng dụng bằng sáng chế cho các kết quả nghiên cứu xứng đáng được cấp bằng sáng chế của trường đại học, bao gồm cả những kết quả từ phòng thí nghiệm của Cyberdyne và Giáo sư Sankai. Bắt đầu từ năm 2010, ILC cũng đã khởi xướng một dự án sử dụng tài sản trí tuệ. Giáo sư Sankai sở hữu bằng sáng chế của một số phát minh của mình, trong khi đối với một số người khác, bằng sáng chế thuộc sở hữu chung với Đại học Tsukuba.

nhãn hiệu

Giáo sư Sankai đã bảo vệ tên gọi “ Robot Suit ” và “ Robot Suit Hal ” tại Hoa Kỳ. Tên công ty của anh ấy,  Cyberdyne , cũng đã được đăng ký với Văn phòng Nhãn hiệu và Bằng sáng chế Hoa Kỳ (USPTO). Tất cả chúng, bao gồm cả “Hybrid Assistive Limb” và “HAL” đều là nhãn hiệu hoặc nhãn hiệu đã đăng ký theo luật nhãn hiệu của Nhật Bản.

thương mại hóa

Bộ đồ rô-bốt được thương mại hóa bởi Cyberdyne Inc., một công ty liên doanh phụ của trường đại học nhằm sử dụng những thành tựu của phòng thí nghiệm của Giáo sư Sankai. Giáo sư Sankai tin rằng các nhà khoa học có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy tạo ra các ngành công nghiệp mới và khuyến khích các nhà nghiên cứu trẻ của ông chủ động khởi động các dự án kinh doanh. Tuy nhiên, sản xuất hàng loạt và thương mại hóa là không thực tế từ bên trong phòng thí nghiệm của trường đại học được thành lập. Do đó, một spin-off là cần thiết. Cyberdyne được thành lập vào năm 2004 để tạo thuận lợi cho quá trình này; một mặt, công ty tham gia vào R&D các bộ quần áo rô-bốt HAL, mặt khác tham gia sản xuất, cho thuê và bán các bộ quần áo này.

Cuối năm 2008, Cyberdyne thông báo rằng họ sẽ đi vào sản xuất hàng loạt, tiếp thị và phân phối bộ đồ rô-bốt HAL. Đơn giá của bộ quần áo thay đổi tùy theo khu vực do sự khác biệt về quy định và hệ thống quản lý, nhưng vẫn còn khá cao. Tuy nhiên, các đơn đặt hàng đang đến đều đặn.

Kể từ đầu năm 2010, tính khả dụng của HAL vẫn chỉ giới hạn đối với khách hàng ở Nhật Bản. Cyberdyne có kế hoạch dần dần giới thiệu nó đến các khu vực khác trên toàn cầu.

quan hệ đối tác

Vào tháng 11 năm 2009, Cyberdyne đã ký một thỏa thuận với đô thị Odense ở Đan Mạch, nơi sẽ thử nghiệm các bộ quần áo HAL trong một đơn vị phục hồi chức năng do cơ quan chăm sóc Người cao tuổi và Người tàn tật của thành phố điều hành. Một điểm đặc biệt khiến Cyberdyne chọn Đan Mạch là hấp dẫn vì Đan Mạch hiện đang tập trung vào phát triển công nghệ phúc lợi. Cyberdyne dự định biến Đan Mạch thành trung tâm châu Âu của mình, từ đó công ty có thể mở rộng hoạt động ở các nước châu Âu khác. Cyberdyne cũng đã ký một biên bản ghi nhớ với Viện Karolinska và Bệnh viện Danderyds của Viện Karolinska để hợp tác R&D nhằm cải tiến hơn nữa bộ quần áo rô-bốt.

kết quả kinh doanh

Phát minh tiên phong của Giáo sư Sankai là độc nhất vô nhị trong lĩnh vực này. HAL là rô-bốt kiểu người máy đầu tiên trên thế giới và được  tạp chí TIME  bình chọn là “Những phát minh tuyệt vời nhất năm 2005”. Với nhu cầu ngày càng tăng đối với HAL, Cyberdyne đặt mục tiêu sản xuất hàng loạt bộ đồ này. Có tiềm năng rất tốt cho ứng dụng của nó trong y tế, chăm sóc cá nhân, giải trí và các ngành liên quan khác.

Thủ tướng Đan Mạch Lars Loekke Rasmussen, người đã đến thăm Cyberdyne ở Tokyo vào tháng 3 năm 2010, cho biết: “Thật khó tin, nhưng tôi có thể tận mắt chứng kiến ​​rằng nó thực sự hoạt động… Tôi nghĩ rằng có rất nhiều tiềm năng trong công nghệ này… Vì cai nghiện, đây rõ ràng là một ý tưởng rất hay”.

Năm 2010, Giáo sư Sankai đã nhận được giải thưởng đặc biệt từ hiệu trưởng của Đại học Tsukuba để ghi nhận những đóng góp xuất sắc của ông cho khoa học và công nghệ. Anh đã giành được một số giải thưởng khác bao gồm Giải thưởng Công nghệ Thế giới (2005), Giải thưởng Good Design Gold (2006), Giải thưởng Bài báo Xuất sắc nhất từ ​​Tạp chí Quốc tế về Robot tiên tiến (2006), Giải thưởng Nhà sáng tạo Nhật Bản (2006), Giải thưởng của Hiệp hội Hoa Kỳ về Nội tạng nhân tạo, Giải thưởng của Hiệp hội Quốc tế về Nội tạng nhân tạo, Giải thưởng của Bộ trưởng Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (2007), Giải thưởng của Viện Chính sách Khoa học và Công nghệ Quốc gia (2007), Giải thưởng Chất lượng/Dịch vụ hàng đầu của NIKKEI (2008) ), Giải thưởng Phát minh & Khởi nghiệp (2009), và Giải thưởng Phát minh thế kỷ 21 của Viện Phát minh và Đổi mới Nhật Bản (2009).

Yếu tố thành công chính: Nghiên cứu và phát triển sáng tạo với tầm nhìn tương lai

Yếu tố quan trọng nhất đằng sau sự thành công của bộ đồ rô-bốt HAL là sáng kiến ​​R&D sáng tạo với tầm nhìn tương lai của Giáo sư Sankai. Ông tập trung vào R&D của mình để giải quyết một vấn đề xã hội đang gia tăng ở Nhật Bản: tình trạng thiếu nhân lực do một xã hội già hóa. Sáng chế cố gắng mang lại giải pháp công nghệ cho vấn đề xã hội này, với tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực bao gồm hỗ trợ phục hồi chức năng và rèn luyện thể chất, hỗ trợ công việc nặng nhọc và hoạt động cứu hộ tại các địa điểm thiên tai.

Nguồn: WIPO