2014年07月01日
最先端技術
研究員
加藤 正良
NHK大河ドラマで話題の軍師・黒田官兵衛。戦国時代、天下を取る器量を持ちながら、豊臣秀吉の参謀役に徹した。決して主君の前に出ず、常に後ろから支え続け、ついには秀吉を天下人へと導いた。だから、「二人羽織の武将」とも称される。
ロボットの世界でも、まるで二人羽織のように人間をサポートしてくれるウェアラブル(装着)型が関心を集めている。このうち、東京理科大学工学部の小林宏教授が開発した「ロボットスーツ」(商品名マッスルスーツ)を着ると、重い物を軽々と持ち上げられるようになるという。筆者は研究室で試着させてもらい、その非日常感覚を体験した。
研究室でマッスルスーツ(腰補助用)を見ると、救命胴衣に似ていた。重さは約5キロあるが、博士課程の村松慶紀さんに手伝っていただくと、装着は10秒足らずで完了した。慣れてくれば、本当のジャケットのように独りで簡単に着られるようになるという。
腰の部分をバンドでしっかり固定するため、意外なほど重さを感じない。口元のチューブの中に息を吹き込み、スイッチのON/OFFを行う。圧縮空気の入ったボンベと人工筋肉デバイスはチューブでつながれており、その中の電磁弁を制御することによって空気が供給され、人工筋肉が働く仕組みだ。
マッスルスーツを使うには、まずスイッチを入れて動作開始を指示する。圧縮空気の「プシュー」という音が出ると同時に、人工筋肉が動きだす。次に背中と腰が支点になり、前方から太ももに強い力がかかる。このため、体はかがんだ状態から、一気に仁王立ちになる。何者かによって、背後から抱えられている感覚に近い。
筆者の意識の中では、何もしていないのに体が勝手に動いている気がした。不安になるが、それでよいらしい。「二人羽織のように、身をゆだねる感じで使用するのが基本です」と村松さんは説明してくれた。個人差もあるが、最大30キロまでの物を持ち上げられるという。
(撮影)栗林 敦子
2013年12月、小林教授は金型・部品加工メーカーの菊池製作所(東京都八王子市、菊池功社長)と共同出資でベンチャー企業「イノフィス」(東京都葛飾区)を設立した。今秋、マッスルスーツの一般販売(30万~80万円)とレンタルを始め、初年度1000台の売り上げを目指している。
介護サービス業者の関心が高く、すでに100台以上の納入実績がある。具体的には、お年寄りを入浴させる際、介助者がマッスルスーツを着て作業を行う。業者側は、社会問題化している介助者の腰痛の軽減・防止を期待しているという。
このほか、物流業界からも引き合いが多数寄せられている。倉庫などで作業員が重い荷物を運搬する際に着用すれば、労働環境の改善につながる可能性もある。
どんなに力持ちのロボットスーツを作ったとしても、それが何十キロにもなると人間が着ることはできない。このため、小林教授が最も苦心したのはマッスルスーツの軽量化だ。
ロボットスーツを動かす人工筋肉の駆動力では、電気モーターが一般的である。しかしそれではスーツが重くなってしまうため、小林教授は半世紀以上も前に米国で発明されていた技術に目をつけた。それが、空気圧で人工筋肉を動かす「マッキベン型」である。電動モーターを内蔵するロボットスーツに比べると、ほぼ半分の重さで収まったという。
ただし、空気圧を利用するマッキベン型はミリ単位の制御は得意でない。このためマッスルスーツは、「立つ」「歩く」「持ち上げる」という人間の基本動作を確実に補助することに主眼を置いている。
小林教授は「介護現場などで確実に使ってもらえる実用性を最も重視しながら、これからもマッスルスーツの改良に取り組んでいきたい」と話している。
小林宏・東京理科大学工学部教授 (撮影)筆者
加藤 正良