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韓国発、下半身不随や高齢者が歩くためのウェアラブルロボット

岸 由利子 | Yuriko Kishi

2018年3月9日のピョンチャンパラリンピック開会式に向けて、韓国の各地で行われた聖火リレー。そのトップバッターを務めたのは、「WALK ON」という名のウェアラブルロボットを着た下半身不随の聖火ランナー。この世界初のランナーの登場は、韓国のロボット先端技術の凄さを全世界に伝える千載一遇の好機となった。WALK ONの開発を手がけるのは、歩行困難にある人たちのためのロボット開発を目的に、韓国で立ち上がった「SG ROBOTICS」。その画期的なイノベーションの数々をご紹介しよう。

下半身不随の人が歩くための
画期的ウェアラブルロボット「WALK ON」

SG ROBOTICSを率いるのは、韓国・西江大学 機械工学科のKyoungchul Kong教授(以下、洪教授)。2011年、若干29歳にして同大学の准教授に就任した洪教授のもとに、フランスのあるカレッジから、「試験目的で、ウェアラブルロボットを製作して欲しい」という依頼があった。その製作を機に、洪教授は、本格的なロボット開発に乗り出し、やがて、the Severance Chiropractic and Rehabilitation Centerの参画のもと、リハビリテーションを目的としたロボットの開発に着手することになる。

そうして生まれたのが、下半身不随の人が歩くためのウェアラブルロボット、WALK ON。2016年10月8日、スイス・チューリッヒで行われた「サイバスロン」(http://hero-x.jp/article/538/)の外骨格ウェアラブルロボット部門で銅メダルを受賞し、早くも国際的な評価を得た。

最先端テクノロジーが凝縮された
テーラーメイド型ロボット

引用元:SG ROBOTICS
http://sg-robotics.com/en/

引用元:SG ROBOTICS
http://sg-robotics.com/en/

WALK ONのすべての歩行動作は、2本の専用スティックに搭載されたコントロールボタンの操作によって、安全に制御することができる。例えば、平坦な地面を歩く時は、ボタンを押すと前進し、また押すと次の一歩を進む。階段やスロープの上り下り、踏み石などの障がい物をまたぐ時などは、WALK ONがそれらをセンサーで検知し、スマートグラスを通じて、適切な歩行モードの提案を知らせてくれる。

重量は、バッテリーを含めて約30kg。フル充電で、5時間連続使用可能で、既存のウェラブルロボットの中では最高の250Nm(ニュートンメートル)の駆動力と、最大45rpm(回転/分)のスピードを誇る。

WALK ONの最たる特徴は、人それぞれに異なる歩行動作の範囲や関節の回転速度を、医学的データとして分析し、一人ひとりに合った仕様でデザインされていること。人間の足の生理機能を的確にとらえ、その歩行動作を優れたエネルギー効率性と共に再現した、いわばオーダーメイド型ウェアラブルロボットだ。

高齢者、部分的な障がいを持つ人のための
ウェアラブルロボット「ANGELEGS」

引用元:SG ROBOTICS
http://sg-robotics.com/en/

サイバスロンで快挙を成し遂げた翌2017年に発表されたのが、高齢者や部分的な障がいを持つ人のための新たなウェアラブルロボット「ANGELEGS」。個人差はもちろんあるが、筋力が低下している人も、部分的な障がいがある人も、自分の意思で足を動かすことができるため、ANGELEGSでは、人間の生体分子を識別するバイオセンサー(化学センサー)は使わず、必要な時に、ユーザーの歩行動作を認識し、その動きを助長するために、メカニカルセンサーのみを採用。バッテリーを含めて約12kgと軽量で、計12ヶ所に組み込まれた関節部分が、心地よい装着感を実現している。

昨今、世界各地でウェアラブルロボットの開発が進められているが、筋力が低下した人に特化したウェアラブルロボットの分野で、ANGELEGSの右に出る者はまだいない。2017年、ドバイで開催された「UAE Robotics for Good Awards」では、アジア発のイノベーションとして、唯一ファイナルまで勝ち進み、その実力を大いに見せた。SG ROBOTICSによると、2019年の前半には、ANGELEGSを商業化する予定だ。

引用元:SG ROBOTICS
http://sg-robotics.com/en/

2018年2月に、米国ロサンゼルスで開催された「SOLIDWORKS WORLD 2018」では、子ども向けのウェアラブルロボットのプロジェクトに着手し始めたことを明かした洪教授。まだ構想の段階ではあるが、ANGELEGSの小型化を想定しているとほのめかしている。

ロボットは、人々に驚くべきテクノロジーを示すだけでなく、日常の必要を満たすものであるべき。だからこそ、開発者の視点からではなく、ユーザーの視点でロボットを作っていく――SG ROBOTICSの強い信念が、人間とロボットの共生する日常を実現することは、想像にかたくないだろう。

SG ROBOTICS
http://sg-robotics.com/en/

[TOP動画引用元:https://youtu.be/Ahict2CI7oQ

(text: 岸 由利子 | Yuriko Kishi)

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遠征に持参する選手も!快眠でベストパフォーマンスを引き出す「エアウィーヴ」【2020東京を支える企業】

宮本 さおり

眠らない人間はいない。凡人でも睡眠不足が与える影響は大きいが、スポーツ選手にとってはなおさら。快眠はベストパフォーマンスができるか否かを大きく左右する要といっても過言ではありません。東京2020のオフィシャルパートナーとなった寝具メーカーのエアウィーヴは、“快眠”を通して選手を支えることを目指しています。

「エアウィーヴはまだ無名の発売当初よりアスリートの愛用者が多かったこともあり、オフィシャルパートナーとして手を挙げさせていただきました。世界のアスリートの皆さんをサポートし、ベストな状態で記録を出していただきたいです」と語るのはエアウィーヴ社で東京2020オリンピック・パラリンピック推進プロジェクトリーダーを務める田中紀美子さん。東京2020では寝具パートナーとして、全ての選手村のベッドルームにエアウィーヴ社の製品を提供する予定です。なぜ、アスリートに愛用者が多かったのか、秘密は製品の優れた構造にありました。

寝返りのうちやすさの秘密は中に使われているairfiber

「まずはスプリングのマットレスと比較してみましょう」と田中さん。ベッドのスプリングは構造上、上下の動きには応じるものの、あらゆる方向にかかる圧を分散させる力は弱いものがほとんどと言われます。同社の製品は独自開発のairfiberを使い、体重を面で支えてどの方向からの圧も分散させることに成功、それだけでなく、腰は固めで肩まわりは柔らかめなど、部分ごとの硬さの好みにまで応えられるようにしたのです。例えば水球の選手、睡眠環境診断士の資格を持つ同社の事業推進部部長・冨田力矢さんによれば、肩幅が広くガッチリとしている彼らには肩部分が柔らかく、腰部分が固めを好む選手が多いことが分かったそう。「寝心地の好みは人により本当に違います。その人に合った寝心地の提供にベストを尽くしていきたいです」(冨田さん)。

パラアスリートにとってもこの特性は魅力的なものでした。体圧が分散されるため、体の欠損部分に関係なく、体を横たえた時に全身をふわっと持ち上げられているような感覚で寝ることができるといわれます。

「当社の製品には、健常者、障がい者という区切りは存在しません。ある選手はその寝心地を“まるで宙に浮いているようだ”と評価してくれました。パラ選手は体のどの部分にサポートが必要かを視覚でとらえることができる場合がありますが、健常者でも腰痛や肩こりなど、目には見えない痛みと戦う人は多いはずです。人それぞれに体型、体格、体重や体圧も違います。どんな方にも最高の寝心地を提供できる製品だと自負しています」(田中さん)

会社の棚には選手らからの感謝のサインが並んでいます

快眠をもたらすこの寝心地は、airfiberの復元性の高さから生まれたものでした。「寝返りを打つ際に、圧がかかる方向は変わります。この時のマットレスの状態は体重が離れた面は凹み、徐々に元の状態に戻るのが一般的です。しかし、当社の製品は、体重移動をしたそばから繊維が元の形状に戻るため、まるで寝返りを押し出してもらうような感覚になります。」近年の研究では、力をかけずに寝返りをうてるかどうかが良質な眠りに大きく関係するということが分かってきました。同社が早稲田大学・内田直教授の協力で行った研究ではそれを裏付けるデータが出てきました。同社の製品で眠った場合、低反発マットレスと比べて少ない力で寝返りがうてるという結果が出たのです。

また、スポーツ分野の研究でもエアウィーヴが選手に与える影響について報告がされはじめています。アメリカのスタンフォード大学とIMGアカデミーで行った調査では、同じ選手でも就寝時にエアウィーヴを使った時と、他の寝具で寝た場合とではパフォーマンスに違いが出ることが分かりました。40メートルスプリント、ロングジャンプ、スタートドリルの全てにおいてエアウィーヴでの就寝後の方が良いパフォーマンスが出る結果となったのです。報告書によると、特に40メートルスプリントでは平均0.3秒の向上が見られたと言われています。

いつでもどこでも同じ寝心地を実現

もう一つ、トップアスリートがこの寝具を溺愛する理由がありました。それは、既存の寝具の上に敷くだけで、いつもと同じ寝心地が保てるという点です。海外遠征をはじめ、選手の宿泊先は会場により異なります。選手にとっては宿泊先の寝具が合うか合わないかは賭けに近いものがありました。慣れない寝具で安眠できず、寝不足の状態だったとしても翌朝になれば厳しい試合のフィールドに立たなければなりません。自宅と同じ寝心地を、場所を選ばず実現できるエアウィーヴは選手にとって画期的なアイテムとなったのです。

日本選手団の公式サポーターとして提供された寝具

遠征にも持参したい、そんなアスリートの要望で生まれたのが「エアウィーヴ ポータブル」。この製品の出現で、エアウィーヴを愛用する選手たちは世界中どこへ行っても同じ寝心地で快眠が保たれるようになったのです。この影響を大きく感じたのがトップアスリートを手掛けるトレーナーたち。コンディショニングの一環として、エアウィーヴ社の製品を勧める人が増えました。こうして口コミによりトップアスリートの間で広がった同社の製品は、前回のリオオリンピック・パラリンピックで日本代表選手団の公式サポーターに任命され、マットレスやピローなど600名分を提供することになったのです。

思わぬ壁が潜んでいた
パラアスリートを悩ませる寝室

パラアスリートにとっては寝室が障壁となることも少なくありません。ハプニングはリオオリンピック・パラリンピックで起りました。同行した田中さんのもとにあるパラアスリートから相談がありました。ホテルについてみると、ベッドの高さが高く、下肢障害のこの選手はベッドに上がれないというのです。田中さんは持参した予備用のエアウィーヴを提供、二枚重ねで床に敷いて寝る方法を提案しました。結局、ベッドの足が取り外せることが分かり、通常の状態でエアウィーヴをマットレスに敷く形がとれたものの、こうした状況がいつまた起きるとも限りません。

「選手は寝室を選べません。東京2020では全ての選手に快適な睡眠で最高のパフォーマンスを見せていただけるように寝具を軸にサポートさせていただきます」。(田中さん)競技の裏で文字通り選手を支える日本発の寝具メーカー、その快眠はアスリートにどのような影響を与えるのか、全ての選手がこの寝具で眠りにつく東京2020、オリンピックレコードが増えたとすれば、寝具がもたらす効果も益々注目されることでしょう。

“あったらいいな!” エアウィーヴの視点

車いすの座面について語る冨田さん

リオでは選手の要望でもう一つの製品が生まれていました。それが「エアウィーヴ 座クッション」。リオデジャネイロまでの移動時間は約30時間と長く、移動時の座わり心地に頭を悩ませる選手も少なくありませんでした。このクッションは座面と背中をサポート、マットレスパット同様に持ち運びができるため、バスや飛行機の椅子の上に乗せるだけで快適な座り心地を実現できたと好評でした。寝ることだけでなく、座ることにも目を向け始めた同社が「あったらいいな!」と感じているのは車いすの座り心地。骨組みにばかり目がいきがちの車いすですが、座面の研究はそれほど進んでいない様子。冨田さんは「車いすで出場するパラアスリートにとっては座り心地もパフォーマンスに影響するのではないか」と話します。座面は汗が溜まりやすい部分でもあるため、通気性も考えなければなりませんが、快適な座り心地の競技用車いす、実現すれば画期的な製品となりそうです。

(text: 宮本 さおり)

(photo: 壬生マリコ)

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