レディメイド（既製品）で対向配置の３指構造。それが電動義手“Finch（フィンチ）”の大きな特徴だ。日本の義手ユーザーの85%以上が装飾義手を使用している現状を考えれば、その構造もヴィジュアルも、メインストリームと逆行していると言わざるを得ない。とはいえ、無駄をそぎ落としたスタイリッシュなフォルムには、不快感ではなく好印象を抱く人も少なくないはずだ。しかも軽量で使いやすく、日常生活で求められる動きや負荷にもオールマイティに対応できると聞けば、大きな可能性を感じる。この興味深いプロダクトを生み出したキーマンの一人、大阪工業大学の吉川雅博准教授を訪ねた。

筋電義手は高価で試す機会もない

義手というと通常は、一人一人の腕の形に合ったものを義肢装具士が作るオーダーメイドをイメージするが、Finchはレディメイド（既製品）。まるで洋服のように５パターンのサイズのなかから自分の腕の周径に合ったものを選び、すぐに装着できる。これは、義手を積極的に使ってみようというモチベーションになる。

「例えば筋電義手は型を取って自分に適合したソケットがなければ装着できないし使えないわけです。でもFinchなら、ある程度サイズさえ合っていれば誰でも着けられるし、使い心地を試すこともできる。腕を切断した直後にも着けることが可能です。病院に置いてあれば、すぐさま装着できるというのは大きなメリットになります。それで価格も買いやすければハードルも下がりますし、自分の生活のなかに義手を取り入れてみようという人も増える。筋電義手は、機能は優れていても、使い心地を試せる場所は多くはありません」

世界的に見ても義手の技術革新は進み、５指を備えた高機能の筋電義手は多々開発されている。ところが非常に高額（高いものは600万程度）なうえ、試す機会さえないのが現状だ。値段の面でも取り入れやすく、すぐさま使える義手はやはり革新的だ。加えて“3指”という仕様は使いやすさに重点を置いている。

装飾義手ユーザーの“２本目”というイメージ

「ロボット工学では、３指は結構使うんです。安定して物を把持できる形状ですので。ただ義手では対向３指は確かに珍しい。まず、義手は見た目も手に似せようというのが通常の考え方です。それに対してFinchは、手に似ていなくても、格好良くて道具としての機能を追求するという割り切りで生まれました。いろんなものが持てたり、直感的に操作できたり、容易に着脱できたり、低コストだったり、そういう利点に着目しています。どちらかというと装飾義手ユーザーの“２本目”というイメージ。例えば普段は装飾義手をつけていて、Finchは細かな作業をするときに活用するという使い分けができます。軽いのでカバンに入れて持ち歩いてもいいですし」

一般的には500gの物が持てれば快適に生活できるといわれる。Finchの３指構造はその条件をクリアし、形状の異なるあらゆる形にも対応する。

“２本目の義手”。シーンによって使い分ける義手という考え方は、ユーザーの生活の幅をさらに広げる可能性を感じる。そうなると操作性も気になるところだが、かつてソフト研究に没頭していた吉川氏がFinchに採用したのは、極めて単純な距離センサーだ。筋隆起によりセンサーと皮膚の距離を近づけるだけで簡単に動かせる。

筋隆起させるだけで簡単に操作できる

Finch内蔵のセンサーは、筋隆起で皮膚との距離が縮まると反応するシンプルなもの。筋隆起したときに開くのか閉じるのかは、ボタン一つで設定できる。

「圧力ではなく距離で反応するセンサーを配置しているので、Finchは腕に力を入れて筋隆起させるだけで簡単に動かせます。これは学習しやすいので、今まで30〜40人ぐらいはめてみて、動かせなかった人はいません。筋電センサーの場合は、センサーの反応を可視化してそれを見ながら訓練する必要がありますが、Finchはその必要もないんです」

軽くて安価、しかも操作性が高いとなれば、もっと病院に普及しユーザーが増えてもおかしくないはずだ。どこの病院でもFinchのような義手があれば、電動義手への入り口は広くなり、ユーザーの生活は変わるのではないか？　そんな疑問を吉川氏に投げかけると、まだまだ多くの障壁があるという。

まずは使ってもらう環境が不可欠

研究室とは別フロアにも吉川氏の作業スペースが設けられている。こちらに常備してある小さめの３Dプリンターを活用することもしばしば。

「ロボット工学と医療のクロスオーバーは、まだまだ難しい現状はあります。医療の現場とエンジニアがうまくモノづくりで連携するのは、そんなに簡単ではありません。Finchもかなりユーザーテストを重ねました。まずは医療の現場で評価してもらわないといけないので、使ってもらう環境がないと始まりません。連携や協力していただける病院がないとプロダクトの良し悪しも判断してもらえないんです。Finchは、大阪労災病院で１年ぐらい入院している方に使用していただけたんですが、それが大きかったです。自分も毎週病院に足を運んで、故障が起きたときにはすぐ対応するということを１年続けました。いい物を作っても、安全性や利点を広く認知していただくには、そういう地道な動きが開発者側にも求められます。そういうことをこれからも実践していかなければなりませんね」

Finchに限らず、良質のプロダクトが医療の現場で浸透していくためには、それを使ってもらう環境作りが必要であることは自明だ。モノづくりとは別の努力が求められるが、吉川氏は、今も病院には足繁く通い現場の声やニーズを聞くことを怠っていないという。そんな状況とは別に、超情報化社会のいま、ネットなどを通してFinchを知り、問い合わせをしてくる方も増えている。

無駄を削ぎ落としたシャープなフォルムが印象的なFinch。ロボティクスの技術が活かされた対向３指構造は、これまでの義手のイメージを覆した。総重量330g、価格は15万円。

「実は、“子供用Finchはありませんか？”という問い合わせがすごく多いんです。昔は特に先天性のお子さんなどは義手を着けないことが普通だったんですが、工作や遊びの道具として着けさせたいという親御さんが増えています。作ってもすぐに子供は大きくなってしまうので、あまり高価なものを買うのは合理的ではありませんが、Finchなら買いやすいと思われるようです。そういう状況もあって、小さい子供用Finchの試作も進んでいます」

やはり“お手軽”さは、子どもにも受け入れやすく、これなら着けてみたい、トライしたいと思えるということだろう。それだけではなく、Finchのユーザーからは新たなアイデアや提案をもらうことも多いそうだ。

「Suicaを内蔵して欲しいと提案されたこともありますし、空いたスペースに飴を忍ばせているというユーザーもいます（笑）。実際に使っている方の意見は本当に貴重です。今後は、料理専用とか、先をドライバーにするとか、限られた用途に応じられるFinchの変換パーツのようなものも開発できるといいと思います。これからも、ひたすら工具と格闘する日々は続きますが、もともとプラモデル作りが好きなので苦ではありませんよ（笑）」

前編はこちら

吉川雅博（よしかわ・まさひろ）
大阪工業大学ロボティクス＆デザイン工学部システムデザイン工学科准教授。北海道大学文学部で認知神経科学を学び、卒業後はIT企業に入社。企画・マーケティングに従事した後、筑波大学に再入学。産業技術研究所の研究員を経て、奈良先端科学技術大学院大学ロボティクス研究室の助教に就任。2016年４月より現職。専門は福祉工学。国立障害者リハビリテーションセンター研究所の河島則天氏とFinchを企画立案したのは2011年。東京大学生産技術研究所の山中俊治氏も開発に加わり、同プロダクトは、2016年の１月にはダイヤ工業より正式に販売を開始。同年、超モノづくり部品大賞にて健康・バイオ・医療機器部品賞を受賞。

「Happy Hacking Life」を理念に掲げ、2012年に東大発ベンチャーとして誕生したH2L。2016年には、電気刺激を使うことで腕への触感を疑似体験できるゲームコントローラー「アンリミテッドハンド」、2018年にはVRゴーグルとセットにした「ファーストVR」を発売するなど、精力的に活動を続けている。ヴァーチャルの世界で「触覚」がキーワードになるなか、その独自のアプローチに迫った。

コロナ禍でバーチャルに対する
敷居が下がった

「当初は、いわゆるオーディオビジュアル（映像、音声）の次の技術を作っていこうと、共同創業者の玉城絵美と話していたんです。そこから考えたとき、着目したのが『触覚』でした。とくに、骨や筋肉の動きをともなう固有感覚。最終的には、究極の引きこもりシステムを作りたいと思っています。家から出なくても成立するような世の中です」

家から出なくても成立する究極の引きこもりシステム。それは、期せずしてwithコロナの時代とマッチした。

H2L株式会社代表の岩崎健一郎（いわさき・けんいちろう）氏に話を伺った。

「おかげさまで、私たちの技術や取り組みに注目していただくことが増えました。これまでは、チームのみんなに『世界を変えようぜ！』と発破をかけていましたが、世界のほうが先に変わってしまった感覚すらあります。いまでは、いろいろな会社さまから『早く御社の製品を使ってなんとかしたい』というお話をいただくようになりました」

そんなH2Lの原点といえる製品が、米タイム誌が選ぶ50の発明にも選ばれた『ポゼストハンド（PossessedHand）』（2013年）だ。これは、電極パッドの位置と電気刺激の大きさによって、前腕の筋肉を局所的に刺激し、望みの指を動かすというもの。一枚のベルトに14個、装置全体では28個の電極パッドを搭載している。最大の特徴は、これまでは筋肉の専門家でないと扱えなかった機器を、より幅広い層の人たちが活用できるようになったことだ。その大事な役割をしているのが、学習機能を持ったキャリブレーション（調整機能）にある。この製品は、現在も主に研究者や医療関係者向けに販売され好評を得ている。

「ポゼストハンドは、ボディシェアリングの中でも身体の動きをコントロールすることに特化しています。リハビリはもちろん、これを使うと電気信号で指が動き、楽器演奏の補助をするような研究開発も行なっています」

筋肉に直接アクセスする
触感型コントローラー

この技術を応用し、誰にでも使えるようにしたのが、2016年に発売された『アンリミテッドハンド（UnlimitedHand）』だ。

「ポゼストハンドを使って手を開かせようとすると、重みを感じることに気づきました。この動きをより簡単にしていったら、VRとの親和性が高いのではと思ったんです。そこで、まずはゲーム開発者向けの触感型コントローラーとして発売しました」

手を開くと重さの感覚が味わえ、手首を動かすと銃を撃ったりハンマーを叩いたりする際の反動に似た感覚を味わえる。このための電気刺激に特化したのがUnlimitedHandだ。それら、デジタル化した筋肉の動きを人間の身体で再現することが「アウトプット」だとすると、アンリミテッドハンドは人間の動きをデジタル化する「インプット」の表現も可能になっている。

「アンリミテッドハンドでは、インプットを可能にする8つの筋変位センサーと、6軸加速度ジャイロセンサーを装備しています」

とはいえ、腕の太さや筋肉量の多少など、人の身体はそれぞれ異なる。ゆえに、どこに電気を流すか、どの筋肉が動いたのかの計測はとてもデリケートなはず。しかしながら、アンリミテッドハンドは腕に巻くだけというシンプルな仕組みとなっていて驚いてしまう。

「弊社の強みは、それらをソフトウェアで検知するキャリブレーションの機能があることです。ポゼストハンドは精緻なので検出に5～10分程度かかりますが、アンリミテッドハンドでは主に筋肉量を計算するだけなので約30秒ほどで終わります。そこまで簡素化できた理由としては、ゲーム用ということで触感を3つに絞ったからです。重さ、銃を撃つような動き、手首を返すような動き。あとは、皮膚感覚。それを体験してもらうために、鳥が手に乗って突っつくようなデモンストレーションも用意しています」

電極や筋変位センサーを使う理由

VRの世界において、「触感」がいまもっとも注目されている分野のひとつ。しかし、一般的にはモーターを使いながら機械的に動かしたり、画像解析やモーションセンサーで身体の動きを探知することが多い。電極や筋変位センサーを使ってそれを表現しようとする会社はほぼ見当たらない。

「ハードウェアの知識だけでなく、キャリブレーションのノウハウ、人間科学といった広範囲な知見が必要になるのがハードルになっていると思います。つまり、科学と技術のバランスが難しいんです」

それを可能にしたのは、創業者ふたりの経歴が大きい。

「会長の玉城は2年先輩ですが、私たちは大学院のときに暦本研究室で『ヒューマン・コンピュータ・インタラクション』を学んでいたんです。簡単にいうと、人間とコンピューターの快適な関係の研究。その後、私はコンサルティング会社を経て『理化学研究所』で脳科学を研究していました。一方、玉城は大学院を経て『視覚心理学』を学んでいた。そういった経歴が生かされていることが大きいですね」

人間の目は、実のところ小さい領域しか見えていないと言われている。しかし、目を細かく動かしたり、過去の記憶で補完したりしながら、見えたように脳が錯覚する。そういったものも『視覚心理学』には含まれている。つまり、人間の錯覚を利用することの多いVRの世界とは相性がよいのだ。

「電気を流すだけでは、ビリビリと痛かったり、ビクッと動いて不気味だと感じますが、VRゴーグルを付けて体験すると、重みを感じたり反動を感じたりするんです。人間というのは視覚と触覚、視覚と味覚など、感覚同士が絡み合って認知を生成します。そういうところをうまく作り上げるデバイスを作っていきたいと思っています」

H2Lでは、2018年に筋変位センサー搭載のコントローラーと、HMD（ヘッドマウントディスプレイ）をセットにしたデバイス「ファーストVR（FirstVR）」を発売。このデバイスは、NTTドコモの5Gとの連携も活発に行われている。

銃でモンスターを仕留めるゲーム。電気刺激に関しては、低周波治療器のような感覚で筋肉が無意識に動くのが面白い。また、こちらの動きはそのままスムーズに画面上に伝わる。

「ファーストVRには、計14個の筋変位センサーが搭載されています。『触感』のジャンルではデータグローヴを使うことも多いですが、それだと手のひらの感覚を損なってしまいます。また、グローヴで感じられるのはツルツルやザラザラといった感覚のみ。しかし、弊社が開発している一連のアームバンド形式であれば、身体の奥の部分に直結することができます。そのほうが得られる感覚は多いですし、より高い没入感が得られます」

最後に、今後描いている未来について聞いてみた。

「3ステップで考えています。まずはゲーム。その次に、NTTドコモさんと共同開発した、水の抵抗や揺れを遠隔で体感できる『カヤックロボット』のようなもの。つまり、ロボットの遠隔操作です。その先に、人と人をつなげていきたい。プロ野球選手のバッドスウィングをダンロードして、自宅で体験できるような。そういう未来を作っていきたいです」

NTTドコモと共同開発した、水の抵抗感や揺れを遠隔で体感できる「カヤックロボット」。高速・低遅延な5G通信環境下でのロボット利用を想定し、観光産業、建設現場での遠隔重機操作、上半身のリモートワークの応用を想定して作られた。

■プロフィール／
岩崎健一郎（いわさき・けんいちろう）
2010年東京大学大学院（学際情報学府）修了。専門はヒューマンコンピュータインタラクションの研究。在学中、未踏ソフトウエア創造事業に採択され研究開発とプロジェクトマネジメントを学ぶ。卒業後はアクセンチュア、理化学研究所（脳科学総合研究センター）を経て、玉城博士、鎌田博士とともにH2Lを共同創業。2013年に代表取締役就任。研究とビジネスの両輪を駆動する研究者/起業家として、研究シーズの事業化による産業クラスター「シリコンリーフ」形成を目指している。
2015年、新製品UnlimitedHandの発表をTechCrunch Disrupt San Francisco内のStartup Battlefieldにて行う（日本拠点のベンチャー企業としては初出場）。現在はVRの聖杯を目指して、仲間とともに研究開発とビジネス開発に没頭している。