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もはや「着る筋肉」! ハーバード大の開発する支援型ソフト外骨格スーツ「Soft Exosuit」

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普段我々のイメージする外骨格スーツといえば、エイリアンや攻殻機動隊で見たような、ゴツくて巨大で人間の能力を何倍にも飛躍させるような、作業を目的としたものが主流だろう。 しかし今回ハーバード大で開発を目指しているものは、そうしたイメージのものとはひと味違う。彼らの開発する柔らかくてコンパクトなタイプの外骨格スーツ「Soft Exosuit」は、ズボンのように履くことで、歩行をサポートすることを目的と…


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普段我々のイメージする外骨格スーツといえば、エイリアンや攻殻機動隊で見たような、ゴツくて巨大で人間の能力を何倍にも飛躍させるような、作業を目的としたものが主流だろう。

しかし今回ハーバード大で開発を目指しているものは、そうしたイメージのものとはひと味違う。彼らの開発する柔らかくてコンパクトなタイプの外骨格スーツ「Soft Exosuit」は、ズボンのように履くことで、歩行をサポートすることを目的としている。

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Soft Exosuitのアプローチはユニークで、生体力学と生理学の観点から人間の歩行のメカニズムを解析し、その効率性に着目。人間の筋肉や腱、関節をサポートする仕組みを作り出すことで、コンパクト・軽量でありながらも、人間の歩行をサポートするようなハードウェアを生み出そうとしている。

主な利用用途として提示されているのは、兵士の物理的作業の補助、高齢者の支援、障害者のリハビリ、物理的な作業を必要とする作業者の負担軽減など。装着によって疲労や負荷を軽減することができ、作業者の力を強化するだけでなく、持久力を向上させることができるそうだ。

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本機の仕組みだが、基本的にはズボン型の本体に縫い込まれたセンサーを通じて人間の動きをモニターする。得られたデータは即座に腰の部分に装着されたメインデバイスで解析され、そのままズボン型本体に戻され、人間の動きをサポートすることになる。

なお、Wiredによれば、本プロジェクトに関しては米国防総省より290万ドルの支援が行われているとのこと。この装置で人間の限界が向上するとすれば、近い将来、外骨格を装着した人間の限界に挑むオリンピックなども夢ではなさそうだ。

Soft Robotic Exosuit from Wyss Institute on Vimeo.

電動式外骨格ロボット「ReWalk」、FDAの認可で米国内で個人向け販売が可能に

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イスラエルの歩行アシスト装置メーカーArgo Medical Technologies社は、同社の開発する電動式外骨格「ReWalk」に対して、FDA(米国食品医薬品局)の認可が下り、米国内で市販できるようになった、と発表した。 ReWalkは、脊髄損傷等で下半身が完全に麻痺している人でも、これを装着することにより歩行が可能となる外骨格状のロボットだ。 利用者は、腰から脚の外側にかけて人工の脚を装…


電動式外骨格の「ReWalk」、FDAの認可で米国内での市販が可能に

イスラエルの歩行アシスト装置メーカーArgo Medical Technologies社は、同社の開発する電動式外骨格「ReWalk」に対して、FDA(米国食品医薬品局)の認可が下り、米国内で市販できるようになった、と発表した。

ReWalkは、脊髄損傷等で下半身が完全に麻痺している人でも、これを装着することにより歩行が可能となる外骨格状のロボットだ。

電動式外骨格の「ReWalk」、FDAの認可で米国内での市販が可能に

利用者は、腰から脚の外側にかけて人工の脚を装着、手元のリモコンで操作して歩いたり、座ったりする。背中につけるバックパックには、動作を制御するコンピュータ・バッテリーが内蔵されている。

すでに、イギリスをはじめとしたヨーロッパ各国では医療施設向けだけでなく個人向けの販売が行われている。米国内においては、特定のリハビリセンター等、限られた医療施設でのみ利用が可能であったが、今回のFDA認可により米国内でも市販が可能となり、家庭で使用することができるようになった。

米国での販売価格はまだ公表されていないが、engadgetによると、ヨーロッパでは52,500ユーロ(約730万円)で販売されているという。

なお、日本では安川電機がアルゴ社と提携を発表しており、2015年からアジア・日本での個人向け販売が計画されている。

「もし腕があと2本あったら」を叶えてくれる装着型ロボットアーム「SRLs」をMITで開発中

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「あと2本腕が余計にあったら、もっと作業が楽になるのに」、そんなことを考えたことがある人は案外いるはずだ。または、スパイダーマンのドクター・オクトパスのように、APPLESEEDのブリアレオス・ヘカトンケイレスのように、何本もの腕を動かしてみたいと思った人もいるだろう。 マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者が、Supernumerary Robotic Limbs(SRLs)と呼ばれるロボッ…


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「あと2本腕が余計にあったら、もっと作業が楽になるのに」、そんなことを考えたことがある人は案外いるはずだ。または、スパイダーマンのドクター・オクトパスのように、APPLESEEDのブリアレオス・ヘカトンケイレスのように、何本もの腕を動かしてみたいと思った人もいるだろう。

マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者が、Supernumerary Robotic Limbs(SRLs)と呼ばれるロボットアームを開発している。このロボットアームは、香港で行われたロボティクスとオートメーションに関するIEEE国際会議で公開された。

Supernumeraryは「規定数以上の」という意味の言葉であり、言葉の通り人間が持つ2本の腕に加えて、さらにもう2本ロボットアームを取り付けるというものだ。SRLsの重量は約4.5キロ。各アームは交換も可能で、カスタマイズ可能なエンドエフェクタと5ヶ所の関節がある。

以下は実際にSRLsを動かしている際の様子だ。



肩に取り付けられたロボットアームが、装着している人の腕の動きと連動し、次の行動を予測しながら天井のプレートを支えている。このSRLsを装着することで、ユーザは本来人体には存在しない新たな3本目、4本目の腕をコントロールしなければならない。

SRLsを開発した研究者は、この点をユーザの手首に装着された2つの慣性予測装置(Inertial Measurement Units:IMUs)をモニターすることで解決した。行動データを取得し、データを予測モデルとして構築することで、SRLsはユーザの次の動作を予測し、その作業を補助する「拡張された腕」として機能する。人体の行動データと、ユーザの行動パターンのデータが集まれば集まるほど、動きの精度は向上すると考えられる。

SRLsは義手などの一種と考えるよりは、外骨格の一種としてとらえたほうがいいかもしれない。

脳波コントロール外骨格で、下半身麻痺患者がブラジルW杯にてサッカーの実演!

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世界中が熱狂の渦に巻き込まれるワールドカップ。特に今回はサッカー王国ブラジルでの開催ということもあり、例年にも増して大きな注目が集まっている。 そんなワールドカップの開幕戦「ブラジル対クロアチア」のセレモニーでは、下半身麻痺の患者がサッカーを実演するというプロジェクトが企画されている。 このプロジェクトを牽引するのが、米デューク大学に所属する神経工学の専門家 Dr. Miguel Nicoleli…


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世界中が熱狂の渦に巻き込まれるワールドカップ。特に今回はサッカー王国ブラジルでの開催ということもあり、例年にも増して大きな注目が集まっている。

そんなワールドカップの開幕戦「ブラジル対クロアチア」のセレモニーでは、下半身麻痺の患者がサッカーを実演するというプロジェクトが企画されている。

このプロジェクトを牽引するのが、米デューク大学に所属する神経工学の専門家 Dr. Miguel Nicolelisを中心としたWalk Again Project。彼らが開発した脳波で動く外骨格を使うことにより、車いすの患者が立ち上がり、ボールを蹴るというから驚きだ。

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操作のための脳波は、米コロラド州立大学が3Dプリンターによって作成した電極付きのヘルメットを通じて検知される。脳波は外骨格操作のための命令に変換され、水圧をつかって外骨格を動かす。バッテリーの駆動時間は2時間で、転倒防止のジャイロや、転倒時のためのエアバッグなど、複数の安全装置も備えている。

外骨格は金属とポリマーで出来ており、足底にはフィードバックのためのセンサーを設置。利用者のシャツに接続された振動装置を通じて、まるで歩いているかのような錯覚を起こさせるという。実際に利用した下半身麻痺の患者いわく「まるで砂浜を歩いているような感覚だった」と語っている。

現在このプロジェクトでは、20歳から40歳まで9名の男女がトレーニングを行っており、そこから3名がセレモニーに出場するそうだ。さらにその中から1名がサッカーの実演をするということで、その様子はFacebookページを通じて伝えられている。

世界中が注目する試合で、下半身麻痺患者にとって大きな希望となるデモンストレーションが成功すれば、これほどに素晴らしいことはないだろう。当日はTVの前でこの実演の成功を願いたい。

3Dプリンターで出力された外骨格で、下半身麻痺の女性が再び歩けるように

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3D Systemsは、Ekso Bionicsとコラボレーションして3Dプリンターを用いたロボット外骨格を作り出した。これは下半身麻痺になってしまった女性に、再び歩行を可能にするためのものだ。 このEkso-Suitは、Amanda Boxtel氏によって試用され、デモンストレーションが行われた。彼女は事故後、担当医から二度と歩くことはできないだろう、と診断を受けていたという。 以下は設計段階と…


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3D Systemsは、Ekso Bionicsとコラボレーションして3Dプリンターを用いたロボット外骨格を作り出した。これは下半身麻痺になってしまった女性に、再び歩行を可能にするためのものだ。

このEkso-Suitは、Amanda Boxtel氏によって試用され、デモンストレーションが行われた。彼女は事故後、担当医から二度と歩くことはできないだろう、と診断を受けていたという。

以下は設計段階とデモンストレーションの様子の映像だ。


http://youtu.be/bhCAkUMQ5GA

Amanda Boxtel氏のEkso-Suitは、まず彼女の太ももとすね、脊椎の部分をスキャンした後、そのデータから3Dプリンターを用いて基本的なパーソナライズされた外骨格モデルを生成された。3Dプリンターを用いることで、個人に最適化されたパーツを作成することが可能となっている。

Ekso Bionicsは、機械の作動装置とコントロール装置を提供。Amanda Boxtel氏はこの両社の協力による外骨格を装着し、ハンガリー・ブタペストのSingularity Universityでデモンストレーションを実施した。

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