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電気刺激で「触感」を疑似体験! 最新のゲームコントローラーが熱い

富山英三郎

「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。

(text: 富山英三郎)

(photo: 増元幸司)

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世界最高のアクションスポーツ用義足を生み出した、アメリカの“モンスター・マイク”

岸 由利子 | Yuriko Kishi

パラリンピック初出場にして、ピョンチャンパラリンピックの男子スノーボードクロスで金メダル、バンクドスラロームで銀メダルを獲得した米国のパラスノーボード選手、マイク・シュルツ。その時に彼が装着していたのは、なんと、自らが開発を手掛けたスポーツ用義足で、同大会のスノーボード競技では、6ヶ国20人以上の選手が、シュルツ選手による義足を採用した。アスリートと義足開発者のふたつの顔を持ち、レース界では、通称“モンスター・マイク”で親しまれるシュルツ選手と、彼が創設したアクションスポーツのための義足開発メーカー「BioDapt(バイオダプト)」の魅力に迫る。

世界トップクラスのスノークロスレーサーが
自ら「人工膝」を開発した理由

2008年、スノークロス競技で世界トップ5に入り、米国ミネソタ州セントクラウドに拠点を置くスノークロス競技のプレミアチーム、ワルナート・レーシングと選手契約を交わすなど、スノークロスレーサーとして絶頂期を迎えていたマイク・シュルツ選手。そんな最中、ミシガン州アイロンウッドで行われた世界大会第2ラウンドのレース中の事故により、左足の大腿切断を余儀なくされた。

「選手生命は、完全に絶たれてしまった」――そう思っていた矢先、世界最大のエクストリームスポーツの祭典「Xゲームズ」のスーパークロスに、障がい者部門があることを知る。だが、シュルツ選手によると、当時、コイルオーバーのサスペンションを備えたスポーツ用義足は、ダウンヒルスキー用に設計されたものしか存在せず、スーパークロスで使用するには、可動域が極めて狭く、コイルのばねが硬すぎるなど、改良するべき点がいくつもあった。

そこで、オートバイなどの修理を得意としていた彼は、自らのエンジニア技術を駆使し、特許権を有するリンク機構システムと、FOX社のマウンテンバイク用サスペンションを組み込んだオリジナルの「人工膝」を設計した。

アクションスポーツに特化した
義足開発を手がけるバイオダプト社を設立

引用元:Sports Illustrated
https://www.si.com/

2009年、独自の人工膝を採用した義足で、Xゲームズ夏季大会に出場し、スーパークロスでみごと銀メダルを獲得したシュルツ選手。自ら作り上げた義足と共に、再びアスリートとしての実力を発揮した経験が、「障がい者スポーツ用の義足をもっと進化させる必要がある」と彼を奮起させ、2010年、アクションスポーツのための人工装具や義足開発に特化したバイオダプト社(BioDapt,Inc.)を設立するに至った。

  

Moto Knee(モト・ニー)(左)と、Versa Foot(ヴァーサ・フット)。

当初、シュルツ選手が開発した人工膝には、改良が重ねられ、現在は、大腿義足者のために開発された義足「Moto Knee(モト・ニー)」として、製品販売を展開している。Moto Knee(モト・ニー)の最たる特徴は、可動域の広さと優れた衝撃の吸収力。最大130度まで屈曲可能な仕様でありながら、屈曲抵抗も備えているほか、好みの空気圧に合わせて、圧縮と反発を容易に調整できるFOX製サスペンションが搭載されている。

足部の「Versa Foot(ヴァーサ・フット)」は、サスペンションの位置を変えることで、さまざまな角度調節ができる。大腿義足の人は、足部のMoto Knee(モト・ニー)と組み合わせることで、下腿義足の人は、Versa Foot(ヴァーサ・フット)のみで、従来の義足では考えられない設定が、カスタマイズできてしまうのだ。

引用元:Biodapt https://www.biodaptinc.com/

Versa Foot(ヴァーサ・フット)においては、かのトーマス・エジソンやチャールズ・ダーウィンが寄稿したことでも知られる、米国の科学と技術の専門誌「ポピュラーサイエンス」の「2013年の発明・トップ10」に選出されている。どれほど画期的なイノベーションであることかが伺えるだろう。

そして、今や、シュルツ選手が開発する義足は、スノーモービル、ウェイクボード、ジェットスキーなどから、モトクロス、ダートバイクや乗馬まで、海、陸を問わず、さまざまなアクションスポーツの世界で、義足の人々がパフォーマンスを発揮することを可能にしている。

自分の作った義足で、
世界の頂点に立ったモンスター

義足の企画から製作まで、試行錯誤を重ねながらも、そのすべてを自身で行う中、2010年のXゲームズでは、夏季・冬季の両大会で金メダル獲得を果たした初の選手に輝き、2014年までにスノークロスなどの競技で、計6個の金メダルを獲得したシュルツ選手。「義足を開発して欲しい」という要望があれば、喜んで製作を引き受けてきた。

スノーボードとの出会いは、Xゲームズで知り合ったある選手からの質問がきっかけだった。

「君は義足を作っているそうだけど、その義足って、スノーボードにも使えるのかな?」

それを確かめるためには、スノーボードを自分でやってみる必要があった。バイオダプト社の義足を発展させるための研究のひとつとして、飛び込んだスノーボードの世界。だが、同時にそれは、“モンスター・マイク”の新たな境地を拓く、スノーボード選手としてのキャリアのスタートでもあった。

起伏の激しいコースを高速で滑っても、バランスを崩すことなく、衝撃吸収性など、優れた機能性を発揮する――シュルツ選手が自らのスノーボード経験をもとに開発したスノーボード用義足の素晴らしさは、彼の実績が物語っている。前述した通り、ピョンチャンパラリンピック初出場にして、男子スノーボードクロスで金メダル、バンクドスラロームで銀メダルを獲得という大快挙を成し遂げた。同大会では、女子スノーボードクロスとバンクドスラロームで金メダルを獲得したブレナ・ハッカビー選手をはじめ、世界トップクラスのスノーボード選手20人が、彼の開発した義足で勝負に挑んだ。

「もし、何かを成し遂げたいと強く望むなら、そのための道は見つかるものです」

その道が見つかった今、アスリートと義足開発者のふたつの顔を持つ“モンスター・マイク”の新たな大躍進が始まろうとしている。

BioDapt
https://www.biodaptinc.com/

Monster Mike Schultz
https://www.monstermikeschultz.com/index.htm

[TOP動画引用元:https://youtu.be/UjWx5LlUvnE©BioDapt]

(text: 岸 由利子 | Yuriko Kishi)

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