新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託事業において、ダブル技研と共に高性能ロボットハンドの開発を行う東京都立産業技術高等専門学校医療福祉工学コースの深谷直樹准教授。前編では、開発した3種類のロボットハンド「F-hand」「New D-hand」「オリガミハンド」の特徴を紹介した。後編では、深谷氏の経歴や、義手としてのロボットハンドの可能性について伺った。

答えのないものに取り組む

深谷氏は東京生まれ。父親が技術屋だったため、子どもの頃から工場で遊んでいたという。ものづくりが好きで、東京都立航空工業高等専門学校（現東京都立産業技術高等専門学校）に入学。3年生のときに「アイデア対決・全国高等専門学校ロボットコンテスト（高専ロボコン）」で全国ベスト8を勝ち取ったことがきっかけとなり、ロボット開発の道へ進んだ。東京農工大学機械システム工学科で学び、同期が立ち上げたベンチャー企業を手伝った後、母校に戻り教鞭を執ることになった。

「高専や大学でいい先生に恵まれたおかげでいまがあるので、その恩返しというか、次の世代への橋渡しがしたかったんです」

授業で大事にしているのは、答えのないものに取り組む姿勢を育むこと。最近の学生は子どもの頃にものづくりをした経験が少ないので、できるだけ多様なものをつくる課題を出しているという。

「たとえば、“3階から卵を落としても割れない構造を、10センチの箱でつくってきなさい”といった課題を出すと、生徒たちは“自分が一番いいものをつくる”と目を輝かせて取り組みます。箱の中に気泡緩衝剤を入れたり、ポップコーンを使ってみたり。そういった試行錯誤が意外なところで将来の研究に役立ったりするんです」

深谷氏の研究にも学生たちが携わっていて、前編で紹介したピアノを弾くロボットハンドの調整は学生と共に行ったという。撮影現場の雰囲気に刺激を受け、より良いものにしようと更に研究を進めているそうだ。

義手を必要としている人々を
落胆させてはいけない

深谷研究室で行っているのは、ものづくりを中心とした医療福祉・ロボット関連の研究だ。「人助けがしたい、福祉にまつわる研究がしたい」という学生が多かったことから、研究室の専門テーマに据えた。

「私自身も東京農工大学時代に福祉分野の研究に取り組みましたが、やればやるほど難しいと感じました。たとえば、足に障がいのある方が“階段で苦労しているんですよ”と言うのを聞いて、階段を軽々と登れる靴を開発したとします。しかし、その機構が入った分靴は重くなり、普通の道を歩いているだけで疲れてしまう。そういったミスマッチが多い世界なので、福祉器具を必要としている方から厳しい意見をいただくこともありました。

最近は義手を開発している若手研究者も多く注目が集まっています。それ自体はいいことですが、きちんと“いまはここまでしかできない”と伝えることが必要だと思っています。そうでなければ、義手を必要としている方々は“来年にも暮らしが楽になるんじゃないか”と期待してしまう。それで蓋を開けてみたらまだまだ実用化にはほど遠いとなったら、どんなに落胆することか。学生たちにも、“誇大広告はしないように、便利な義手を待ち望んでいる人をがっかりさせることがないように”と伝えています」

F-hand汎用型の把持実験（研究室OB設計）

冒頭に載せた動画や上の動画には、目覚ましを止め、スプーンで食事し、歯磨きや身支度を行い、ドアノブを開け、自転車に乗り、文字を書き、運動し、料理をして……と、F-handでさまざまな日常動作を行う様子が映し出されている。シリコンをかぶせ、見た目をより人の手に近づけることもできるという。となるとやはり、「義手として使えるのでは？」と思ってしまうが、深谷氏の姿勢は慎重だ。

「人の手に近づいてできることが増えると、その分危ないんです。使用する人は本当の手のように何でもできると過信してしまいがちです。自転車には乗れるけれど、誰かとぶつかって転んだとき、片手では体重を支えられない。包丁を使って簡単な料理はできますが、ちゃんと掴まないと落としてしまう可能性がある。そうすると命に関わりますから。義手はロボットハンドの究極の形なので、ハードルはかなり高いと考えています」

F-handはまだ開発段階で、産業利用を始めるまでもう2年ほどかかる見込みだという。まずは共同研究を行う企業に試用してもらって問題点を洗い出し、一つひとつ改良していく。そうして完成度が上がった先に、ようやく義手として使える可能性も見えてくるかもしれない。

前編はこちら

深谷 直樹
東京都立産業技術高等専門学校荒川キャンパスものづくり工学科医療福祉工学コース准教授。工学博士。ものづくりを中心とした医療福祉・ロボット関連の研究を行う。

「New Normal (ニューノーマル) 社会と共に歩む」をテーマに昨年開催された日本最大級のテックイベント『CEATEC 2020 ONLINE』にて、17カ国・地域から45社の有力スタートアップが集結した、JETRO設置の特設エリア「JETRO Global Connection」。参加した注目の海外スタートアップ企業を本誌編集長・杉原行里が取材。ブランドに深刻なダメージを与える恐れのある食品の品質を追求し、世界の食品サプライチェーンの信頼性を確保するためにDNA検出技術の開発に邁進するSwissDeCode社。信頼性のある食品とは？　スイスの新興企業トップ100の一つにも選ばれた同社CEO・Brij Sahi氏に話しを聞いた。

DNA検査で食の信頼性を高める

杉原：まずは御社の事業内容について、どのようなことをされているのかをお聞かせください。

Sahi：2016年にSwissDeCodeを設立し、主に食品の信頼性を確保することを目的として農家や食品メーカーの安全な食品の栽培および生産を支援しています。そして世界の食品サプライチェーンの信頼性を確保するために迅速でポータブルなDNA検出技術『DNAFoil®』を開発しました。また同年には、アメリカで開催された「MassChallenge」(世界最大級のピッチコンテスト。アーリーステージの起業家たちが資金調達を目的として参加するコンテスト)に参加し、金賞を受賞しました。

杉原：素晴らしい。御社の取り組みが、多くの企業から共感を得たということですよね。その『DNAFoil®』というのは一体どういったものなのですか？

Sahi：ターゲットのDNAのコピーを数百万のコピーに増幅する弊社独自の革新的なDNA検出技術です。最初のクライアントはスイス政府でした。チーズの安全性を高めるために、チーズに生息するバクテリアを検出し、農場から販売するまでのすべての工程で追跡できるようにして欲しいと依頼されました。

また、西アフリカのチョコレート製造工場では、カカオ植物を枯らしてしまうウイルスに長年悩まされており、年間生産量の10％が被害にあっていました。それにより、世界中にカカオを（安定）供給するために農園の拡大を余儀なくされ、広大な森林伐採にも繋がっていました。そこで我々はこの工場で『DNAFoil®』のテストをし、（このような問題の解決のため）植物が症状を示す前にウイルスの存在を検出することに成功しました。我々がこの迅速なオンサイトのDNA検出技術を開発した世界初の企業なのです。

杉原：検査からデータが出るまでに、どのくらい時間がかかるんでしょうか。

Sahi：わずか30分で結果を出すことができます。

杉原：なるほど。思ったよりもスピーディーですね。具体的にはどのような検査方法なのですか？

Sahi：このDNAテストには、以下の4つのステップがありますが、一般的な妊娠検査薬をイメージしてもらうとわかりやすいと思います。非常に簡単にテスト結果が出るようになっています。
1. DNAサンプル準備、2. DNAの抽出、3. DNAコピーの増幅、4. DNAの検出、という流れです。

杉原：これなら、簡単に取り入れることができそうですね。

Sahi：はい。しかしあるクライアントからテストの要望がきたのですが、『DNAFoil®』だと（テストに）35時間もの時間を要すだろうという状況でした。そこで新たに開発したのが『BEAMitup』(EUが資金提供するISO認定のDNAスクリーニングプラットフォーム)です。採取したサンプルを専用デバイスにセットしてボタンを押すだけで簡単にDNA検出ができるというものです。検査に要する時間は1分足らず。農場、倉庫、スーパーマーケット、レストランなど、様々な場所で簡単にテストができるようになったのです。

BEAMitup

杉原：それは素晴らしい！！

Sahi：そして、弊社の研究所は「ISO17025」に認定されています。これは、試験結果が信頼性のあるものかどうかを判断するための世界基準で、世界中の大きな研究所が認定されているものと同様です。通常は、まず企業がサンプルを研究所に送り、その試験結果とともにISO17025証明書を得るのですが、『BEAMitup』のプラットフォームを使用すると、研究所にサンプルを送らずして、同じISO17025証明書付きの結果を30分以内に得ることができます。

杉原：時間の短縮に加え、顧客からの信頼性の獲得にも繋がるということですね。

Sahi：その通りです。

杉原：『BEAMitup』を使って DNAを検出することによって、どのようなメリットがもたらされるのでしょうか？

Sahi：現在はPCR検査がDNAを検出するための世界標準になっていますよね。DNAというのは食品だけではなくどこにでも存在するものなので、『BEAMitup』を使うことによって、あらゆる場所で簡単にさまざまなウイルスの存在を証明できるということなんです。

我々が描く未来は、『BEAMitup』が使用されることで、あらゆる場所でISO17025証明書付きの迅速なオンサイトテストが実施できるようになるということです。

コーンの検査にも使われている『BEAMitup』。検査から30分以内に「ISO17025」証明を受け取ることができる。

杉原：御社のテクノロジーはとても革新的だと感じているのですが、今後、このテクノロジーは食品以外の分野にも活かされていくのでしょうか？

Sahi：医療分野でもこのテクノロジーを使用することができると思っています。しかし、これにはまた別の認証を取得する必要がありますがかなり複雑で、残念ながらまだ少し時間がかかりそうです。

杉原：なるほど。レストランなどには導入される可能性はあるのでしょうか？

Sahi：もちろんです。まずは大きな産業からはじめて、そこから小さなユニット、例えば小さな工場やレストランに導入したい。そしていつかは家庭にも入れていきたいと考えています。

杉原：それはどのぐらい近い将来でしょうか？　５年後？　もっと先？

Sahi：そうですね…、実現するためには…まずは資金が必要になりそうです（笑）。

いま我々は、食品の品質と信頼性にフォーカスしています。なぜなら、現在の食品の安全性が非常に不安定だからです。例えば、法律ではサルモネラ菌やリステリア菌は25グラムの食品に対してゼロであるということを証明しなければなりません。しかし、ゼロであるということを証明するためにできる唯一の方法は、サルモネラ菌やリステリア菌の“分子のひとつがある“ことを証明することなのですが、実は現在のテクノロジーではまだそれは不可能なのです。そこで我々は、その菌を培養するのですが、現状では培養に約6時間かかってしまう。もう少し改善が必要だと思っています。

杉原：日本ではどのようなアライアンスパートナーを探していらっしゃるのですか？

Sahi：わたしたちの理想のパートナーは、穀物やデリ、肉などの事業セグメントを持ち、既にそれらを食品業界に供給している企業や、自社で食品の成分を分析する機械、研究所を持っている企業です。今年の12月には、遺伝子組み換えトウモロコシを検知するため、農産物・食品分野をリードする世界的なサプライヤーと共同開発した試験的プログラムをヨーロッパで実施する予定です。もし日本でパートナー企業を見つけることができれば、日本でも実施したいと考えています。

栄養価や安全が食品の価値を上げる

Sahi：食品の安全について、もう一つ、私のビジョンをお話してもいいでしょうか？

杉原：ぜひ聞かせてください。

Sahi：消費者が何か商品を購入したとします。その箱にはQRコードが記載されていて、スマートフォンでスキャンすると、その箱の情報だけでなく、商品の成分まで知ることができる。食品アレルギーについて知りたいと思えば、例えばアーモンドなどのナッツ類について、自分の口に入る前に何回のテストを受けたものなのかを知りたいとします。『BEAMitup』」デバイスが、農場、倉庫などに設置され、それぞれの場所で得られたデータがクラウドに集積される。その情報を消費者に提供したいと考えています。

杉原：僕たちも人の体をセンシングするという技術を持っていて、歩くとか座るという人間の動きのデータから特徴が可視化されて、その人が今後どのような病気にかかる可能性があるのかといったことがわかるシステムを開発しています。様々なデータをクラウドに集積管理して統括的に健康管理ができるようにしていきたい。Brijさんがやろうとされているところと近しいところがありますよね。

Sahi：そうですね。

杉原さんはA2ミルクというものをご存じでしょうか？　実は牛乳にはA1・A2という２つのタイプがあるんです。

杉原：それは初めて聞きました。

Sahi：A1ミルクは、人間の体内では消化できないタンパク質が含まれています。A2ミルクにはそのようなタンパク質は含まれておらず、母乳に似た成分が含まれているのです。A1とA2は牛の品種に応じて異なる割合で存在するものなのですが、弊社が世界で初めて、A1とA2を識別するテストの開発に成功しました。その結果、世界中の乳牛のたったの9％のみがA2、91％がA1だということがわかりました。そこで我々はA2ミルクにQRコードをラベリングし、消費者がウェブ上で情報を見られるようにする仕組みを作りました。A2ミルクが何なのかを知ってもらうと、A2ミルクの価値も上がると考えたのです。

杉原：なるほど。データを使って付加価値を付ける。

Sahi：そうです。その食品がどこから来たのか、どのようなものが使用されていて、どんなテストを受けたものなのかなど、消費者が安全な食品を選ぶためには、できるだけ多くの情報が必要だと考えています。

杉原：今はアレルギーの方も多い。消費者にとって食品の安全というのは、健康な生活を送る上で大変重要なテーマです。

コロナのパンデミックが収束したら、ぜひ日本にいらしてください。素晴らしいレストランでおもてなしさせてください。そこでBrijさんのポータブルオンサイトシステムを使って一緒にDNAテストをしましょう！！

Brij Sahi（ブリッジ・サヒ）
Swiss De Codeの共同創設者、兼取締役。航空宇宙、エンタープライズ、ITや電気通信の分野において営業、マーケティング、ポートフォリオマネジメントや事業開発の経験を積む。またヨーロッパとアジアにおいて、グローバルで商業的かつコーポレートなバックグラウンドを持ち、投資、スタートアップ企業の創造と管理、発展中のB2B組織をよりカスタマー市場に一変、継続的な起業家として名を成している。