「歩き方」が健康に関係するということは、以前からいわれていた。そこまで大げさな話ではなくても、健康のためにジョギングやウォーキングを始めたけれど、なぜか膝や腰が痛い、といった経験をしている人は少なくない。しかしその結果、運動がおっくうになってしまったら、かえって逆効果だ。マイクロストーンの「歩行健診」では、センサーをつけて歩行をすることで、歩行の問題を検出することができる。センシング技術の発展で、ついに歩き方を客観的に見ることができるようになったのだ。

身体にとりつけた２つのセンサーで
歩行をスピード診断

長野県に拠点をもつマイクロストーン株式会社の「歩行健診」は、同社の「体幹２点歩行動揺計 “THE WALKING”」という機器を使い、歩き方が気になる人の歩行診断をするサービスだ。病院に行くほどではないけれど、ウォーキングをすると身体のどこかが痛くなる、長距離などの運動に取り組んでいるけれど足の使い方が気になっている…などの悩みを持つ人が、気軽に申し込める。また、子どもの歩き方がおかしい、気になるといった、保護者たちの悩みにも応えている。

健診方法は簡単だ。小型センサーを専用ベルトで背中と腰に着け、いつものように歩いてみる。10ｍ以上、直線歩行すればOK。計測が完了するとパソコンで解析が始まり、わずか２分で自分の歩行の解析結果が見られる。正しい歩き方に比べ、自分の歩き方のどこにクセがあるかも、データではっきりと明示される。定期計測を希望する人には、エクササイズなどのアドバイスもセットで実施している。

同社では「THE WALKING」をリハビリ、人間ドックなどへ活用することも勧めている。歩行のクセや歩き方はなかなか自分でも自覚ができないものだが、センシング技術の発展で、歩くだけでデータが採取できるようになった。今まで原因が不明だった足や腰の不調も、歩き方を変えることで改善されていくかもしれない。理学療法士などが活用すれば、リハビリや装具の検証なども行える。

人生100年時代といわれる今、長く健康でいるためには、「歩く」ことを避けてはいられない。歩行が衰えれば、心身ともにあっという間に衰弱していくからだ。歳をとっても元気に歩き続けるためには、痛みや歪みのない歩き方を知っておくことも大切。歩行のセンシング技術は、国民全体の未病対策にもつながりそうだ。

“実世界で生活できるロボット”を目指し、二脚ロボットの研究を続けるカリフォルニア工科大学の研究所「Amber lab」。彼らは、ロボットを転ばせようとするなどして負荷をかけることで、ロボットの性能を高め進化させてきた。何度も繰り返すそんな実験は、ロボットの歩行に関する新しいアルゴリズムを最適化し、“どんな環境でも二足歩行できるロボット”を具現化しようとしている。さらにそこで得た知見は、ロボット義足の開発にも適用されているという。ロボットの歩き方の進化は、同時に義足ユーザーのあらゆる可能性も高めているのだ。

ロボットの可能性は、義足の可能性でもある

カリフォルニア工科大学にあるAmber（Advanced Mechanical Bipedal Experimental Robotics）Labが目指しているのは、人間が取り組めることであれば、なんでもできるというロボットの開発だ。

同ラボのロボット研究家、アーロン・エイムズ氏は、自分たちが作るロボットは、「芝生も砂利道も、雪や氷の上も歩けるものにしなければならない」と明言する。そのために歩行を数学的に理解し、常に改良を加えることで「ロボットを人間のように、効率的かつダイナミックに、そしてスムーズに歩けるようする」という。

それを実現させるために同氏が率いるチームは、トレッドミル（ウォーキングマシーン）の動きに合わせて歩くロボットを何度も転ばせようとしたりして、常にアルゴリズムを最適化している。ちなみに、歩行するロボットを転ばせようとすることは、「かく乱試験」と呼ばれる。

そうやって得られた数値をもとに、例えばミシガン大学では、ロボットに火の中を歩かせたり、セグウェイに乗せたりと、さらに多様な実験も行われているという。

ロボットにあらゆる負荷を与え、構造化されていない未知の環境でいかに機能させるかを模索する。そうやって人間のような歩行に近づけていくのだ。

さらにAmber Labでは、ジャンプする動作も追求するために、ピストンのように上下に跳ねるロボットの実験も盛んに行われている。それらの試みは、まず単純なロボットで行われ、得られた知見をもとに、より複雑なロボットへと応用されていく。そういった作業を繰り返すことで、ロボットの性能に何が足りないのかが明確化される。

さて、これらのロボットで獲得した成果は、電池式のロボット義足“Ampro”の開発にもすべて適用されているという。

アーロン氏は、「ロボットで目指していることは、すべて義足でも実現したいと思っている」と語る。“Ampro”は膝と足首にモーターが入っていて、バネが組み合わされた画期的なプロダクト。ユーザーの歩いている場所の状況をセンサーで検知して、必要な場合はモーターを作動させる。そしてユーザーと同期させることで動かすという仕組みだ。

「義足を装着した人が走ったり、サッカーをしたり、ジャンプをしたりできるようにする」。Amber Labの開発実験から、ロボットだけでなく、義足の新しい未来も見えてきた。