パラスポーツを代表する競技のひとつ、「車いすマラソン」を観戦したことはあるだろうか？ロードレース用車いすに乗り、ハンドリムを手だけで操作してゴールを目指すあの競技だ。実際のレースでの最高速度は、なんと60km越え。見ているだけでは、そのハードさは中々実感しづらいものだが、それはこれまでの話。車いすマラソンで走るリアルな感覚を、誰もが体験することを可能にしたVRエンターテイメントが、この度誕生した。その名も、『CYBER WHEEL（サイバーウィール）』。開発を手掛けた株式会社ワン・トゥー・テン・ホールディングス（以下、ワントゥーテン）の東京オフィスを訪問した。

“未来のウィールチェア”をかたちに
設計のインスピレーションは、ロードレース用車いす　

『CYBER WHEEL（サイバーウィール）』の機体は、実際のロードレースで使用されている「SPEED KING」を車いすメーカーの株式会社ミキより提供を受け、設計の参考としたオリジナルボディ。機体の素材には、宇宙・航空産業や鉄道、医療分野などでも使用されているFRP（繊維強化プラスチック）、シート、タイヤ＆ホイールにはグラスファイバーを採用し、ダークグレーを基調にしたボディは、ウレタン樹脂塗装仕上げ。「空力などを考慮し、実際の未来の姿としての車いすをデザインしています」とワントゥーテンの開発担当者が言う通り、フューチャリスティックな趣だ。

シートに乗り、VRとヘッドフォンを装着したら、前傾姿勢で、車輪についたハンドリムを手で回す。すると、VR内の画面を進むことができる仕組みになっている。VR装着時に見えるのは、このような映像だ。

リアルの世界では、ハンドリムを手で回し続け、VRに広がる5つのステージを駆け抜けるタイムトライアルは、ゲーム感覚で楽しむことができる。行く途中には、カーブあり、障害物あり。それらをうまく避けながら、走り続けるのは中々ハードだが、それゆえ集中力も高まり、時が経つのも忘れて熱中してしまうほど。特筆すべき点は、VRの体感スピードが、世界のロードレースと同じスピードを再現していること。そして、トップアスリートのスピードの追体験も可能にしていることだ。

デジタルテクノロジーの力で、パラスポーツを“エンターテイメント”に

ワントゥーテンが、このプロダクトを開発したのには理由がある。ひと言でいうなら、それは、パラスポーツの普及のためだ。同社代表取締役社長の澤邊芳明さんの言葉を借りるなら、「パラスポーツの普及について現在の課題は、“自分ごと化”できていないこと」。

本来、パラスポーツはエキサイティングで、戦略も求められる激しいスポーツ。だが、実際のところ、一般の人がそれを体験できる場はかなり稀少で、かつインストラクターも不足しているので、そもそも興味を持ちづらいのが現状だ。

パラスポーツをデジタルテクノロジーの力で、“エンターテイメント”という形に置き換えることで、日本中で体験会などを実施し、それらを通してより多くの人々にその魅力を知って欲しいーそんな想いから、ワントゥーテン「CYBER SPORTS」プロジェクトの第一弾として生まれたのが、車いす型VRレーサーこと、『CYBER WHEEL（サイバーウィール）』なのだ。

今年5月6日、都内で開催された東京都主催によるパラ体験イベント「NO LIMITS　SPECIAL 2017 上野」のオープニングセレモニーでは、小池百合子都知事も体験し、「車いすを動かすのはいかに大変なことかというのを体感した」と報道陣の取材に語っている。もとい、大変だが、スリリングな感動にやみつきになりそうというのが、筆者の感想だが！ワントゥーテン「CYBER SPORTS」プロジェクトの今後の展開に要注目したい。

ワン・トゥー・テン・ホールディングス
http://www.1-10.com/

CYBER SPORTS プロジェクトページ
http://cyber.1-10.com/

カシャカシャ、とロボットの指がピアノの鍵盤に触れ、「ふるさと」のメロディを優しく奏でる。NHK連続テレビ小説「半分、青い。」で5月に放送された、印象的な1シーンだ。このロボットの手を製作した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は、独自の“からくり”による機構を使った高性能ロボットハンドの研究開発を行っている。ロボットハンドの現在地と未来予想図を、深谷氏に伺った。

人間の手や指の構造を模倣、
さまざまな形状の物を掴めるように

深谷氏が開発したロボットハンドの特徴は、とても単純な制御だけで、さまざまな形状の物を掴むことができる点にある。従来のロボットハンドには、果物や工具のように一つひとつの形や重さがバラバラなものを持つことが難しいという課題があった。指の一本一本、関節の一つひとつにセンサーやモーターを組み込み制御する方法では、多数の電子部品を制御する複雑なプログラムが必要となる。その分操作やメンテナンスの難易度が高く、電力の大量消費や耐久性といった点からも産業利用には壁があったのだ。

この課題を解決しようと深谷氏が考えたのが、独自の“からくり”だった。“からくり”とは、電子制御に頼らず望ましい動作を実現する機械装置の構造的な仕掛けを指す。

「人間の手や指の微妙な構造を模倣した独自の“からくり”を開発しました。すべての関節が機械リンクで結合していて、物体に馴染み、自動的にバランスを取るというもので、協調リンク機構と名付けています。センサーは使わず、基本的には1個のモーターのみで5本の指を動かします。

具体的にどう動かすかというと、つまみを引くだけ。私たちは普段、物を掴むときに“まず親指の関節を30度曲げて……”なんて思いませんよね。それと同じで、直感的に引くだけで勝手に手前にある物に巻き付くという構造なんです」

これまで、業界ではロボットの指は人間が設計した通り、1ミリ単位で精密に動くものという先入観があったと深谷氏は話す。それによって制御が複雑になっていった。しかし、過程はどうあれ、最終的に物を掴むことができればいいはず。こう考えて仕組みをシンプルにしたことで開発に成功した。

「人差し指と中指だけで、薬指と小指はねじれないんです。物を持つときに親指と人差し指・中指を使うことが多いから、ここだけ進化したのでしょうね。いままで見てきた解剖学の文献には載っていなかった発見でした」

解剖学や人間工学といった分野も横断しながら、深谷氏は少しずつロボットハンドを人の手に近づけている。

“からくり”を応用した3種類のロボットハンド

本研究の枠組みは、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、ダブル技研と共に行っている。3者は今年1月、“からくり”を応用したロボットハンドを3種類発表した。「F-hand」「New D-hand」「オリガミハンド」だ。

「F-hand」は、人間の手の構造や大きさを模倣した5本指のロボットハンド。前述した果物や工具のほか、ストローなどの細いもの、3kg程度の荷物も持つことができる。

用途として想定しているのは、農作物の収穫や食品工場での箱詰めなど。将来的には、インフラ関係の設備メンテナンス、建築現場での施工、災害現場など危険を伴う場所での作業、家事ロボットとしての食器洗いや掃除などを代替していくことを見込んでいるという。

「New D-hand」は、前述の“からくり”、協調リンク機構を持つ指を3本にすることで「F-hand」とは違った特徴を持たせた産業用ロボットハンド。より大きくて重い物を掴むことができるのが特徴だ。物流・製造業における搬送、組み立て、加工工程等に適していて、既にダブル技研を通じて自動車メーカーや研究所などで使用されている。

金属でできた上記2つのロボットハンドと違い、「オリガミハンド」はその名の通り一枚の紙でできたロボットハンドだ。レーザーカッターで切り出した紙を折り曲げてのり付けするだけの簡単な構造で、つまみを引くと指が曲がる。

鮭やコロッケなど傷つきやすいものを優しく掴める上、金属部品などの異物混入リスクがないため、弁当の具材詰めなどに向いている。縮小・拡大印刷するだけでさまざまなサイズになり、プラスチック段ボールに印刷し強度を増すことも可能。安価で使い捨てができるので、介護ロボや手術ロボなど衛生が求められる現場での活用も期待されている。

なお、「半分、青い。」に登場したピアノを弾くロボットハンドは、「F-hand」を応用し、見た目を昭和55年に開発されたロボットWABOT-2に似せて製作したもの。実際のWABOT-2は指先でタンタンタンと力強くピアノを弾くというが、番組制作スタッフからの「ヒロインの幼なじみが夢を見つけるシーンだから、ドラマチックにしたい」という要望を受け、ロボット的になりすぎないよう、柔らかく滑らかに演奏したという。F-handが人の手に近い構造を持っているからこそ可能になった演奏だ。

後編につづく

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。