テクノロジー TECHNOLOGY

痛みをリアルに感知できるエレクトロニックスキン「e-dermis」とは?

岸 由利子 | Yuriko Kishi

「長年の末、私の義手は、空っぽの貝殻に再び生命が吹き込まれたかのように感じます」――こう語るのは、2018年6月20日、米サイエンス・ロボティクス誌で発表されたエレクトロニックスキン「e-dermis」の試験者として、米メリーランド州Johns Hopkins University生体医工学科の開発チームに貢献したひとり。e-dermisは、義手の指先に取り付ければ、痛みや触覚などのリアルな感覚を再現できるという画期的な発明。だが、あえてなぜ“痛み”を感じる必要があるのか?

エレクトロニックスキン「e-dermis」は、人間の神経システムのレセプターを真似たセンサーを埋め込んだ布地とラバーの2層で形成されている。このセンサーが刺激を感知し、義手を取り付けた腕の切断端を通じて、末梢神経に伝達することによって、触感や痛みまでも再現できる。例えば、触れたものが丸ければ掴み、尖っていれば、反射的に手放す。

従来、義手を含む義肢単体では、触覚はもちろん、痛みの感覚を伝達することはできない。ゆえに、知らず知らずのうちに、義手にダメージを受ける可能性もあるが、e-dermisを付けた義手なら、ダメージを受ける前に、痛みのサインによって、怪我などからも自分を守ることができる。つまり、ここでいう痛みは、これまでの義肢に欠けていた保護のための触感だ。

「心地良い触感から不快な感触まで、より人間の手に近いさまざまな知覚を義肢によって感じられるのは、初めてのことです」と話すのは、Johns Hopkins University生体医工学科教授であり、米サイエンス・ロボティクス誌で発表したe-dermisの論文のメイン著者Nitish Thakor氏。

ただし、今回の研究は、触感と形、痛みの知覚や鋭さの検出に集中したものであり、e-dermisは、温度に敏感ではないと報告されている。開発チームは、今後この技術をさらに進化させ、より多くの人に普及するためのシステム構築を検討している。宇宙飛行士の手袋や宇宙服への適用やロボット分野での採用など、大いに可能性を秘めたエレクトロニックスキン。今後の動向に注目したい。

[TOP動画引用元:https://www.youtube.com/watch?v=AJe3wC6tiJM

(text: 岸 由利子 | Yuriko Kishi)

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高橋亜矢子-TPDL

BMW製の競技用車いすのように、自動車メーカーがパラリンピック関連用具や福祉機器を手がけることも多い昨今、Hondaは病気や怪我、老齢化によって脚力が低下した人に向けた歩行訓練機器「Honda歩行アシスト」を開発。現在リハビリテーション病院や介護老人保健施設などに導入され、“自力で歩く喜び”を多くの人たちに提供しています。

ASIMOで培った歩行理論「倒立振子モデル」をベースにした本製品は、左右のモーターに内蔵された角度センサーで歩行時の股関節の動きを検知し、制御コンピューターがモーターを駆動させる仕組み。股関節の屈曲による下肢の振り出しの誘導と伸展による下肢の蹴り出しの誘導を行うことで、効率的な歩行をサポートします。


最大の特長は、約2.7kgという軽さと着脱の容易さ。独自の薄型モーターや制御システム、扱いやすい機構によって使用者の負担を軽減することに成功しています。また連続歩行だけでなく、ステップ訓練にも適応した3つのモードを搭載。付属のタブレット端末で、モードの設定やサポート強度の設定も簡単に行えます。


歩行時の左右対称性、可動範囲、歩行速度などをリアルタイムに解析する機能も付いているので、歩行訓練のモチベーションアップにも。今後の展開も多いに期待されている革新的なプロダクトです。

Honda歩行アシスト
http://www.honda.co.jp/robotics/rhythm/

(text: 高橋亜矢子-TPDL)

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