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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テクノロジー TECHNOLOGY

温もりや冷たさが遠隔でそのまま伝わる!テレイグジスタンスシステム「TELESAR V」

Yuka Shingai

HERO Xではこれまで、ハプティクス、テレロボティクスといったVR/AR内のオブジェクトや、遠隔地にある物体を実際に触ったような体験ができるコンテンツを数々紹介してきた。果たして「実際に触ったような」とはどれくらい本物に近い感覚なのか。初めて3D映画を見たときに感じた「まるで本物みたい!実写映画にしか見えない!」という衝撃が待ち受けているのだろうか。これらのテクノロジーは、多くの人が関心を抱いているもののひとつであろう。

最新テクノロジーとしての印象が強い遠隔体験、遠隔就労などは、実はコンセプトとしては長い歴史を持ち、日本では東京大学名誉教授、慶應義塾大学特任教授である舘 暲(たち・すすむ)氏がこの分野の先駆者的研究者として知られている。

1980年代より「テレイグジスタンス」という概念を提唱し、感覚伝達技術の研究開発を進めてきた舘氏らの研究グループが2011年に開発した「TELESAR V(テレサファイブ)」は人と同期して同じ動作をするアバター(分身)ロボットを介して、遠隔地にいながらまるで目の前の物に直接触れているかのような感覚を味わえるシステムだ。

指先が押し込まれる力(押下力)と指先に加わる水平方向の力(せん断力)と物体表面の温度を伝えることで、ユーザーは物を握ったときに指先に力を感じ、温もりや冷たさまでも感じることができる。この時点では、まださらさら、ゴワゴワといったオブジェクトの質感までは伝達できなかったが、圧覚・振動覚・温度覚を伝える触感伝達技術を新たに開発し、「TELESAR V」と統合することにより、遠隔環境の細やかな触感を伝えることに世界で初めて成功した。

エンターテインメントや教育、福祉などテレイグジスタンスが貢献できる分野は幅広い。近年人気のライブビューイング、パブリックビューイングなどはより「体感型」のエンタメに昇華されていくだろう。

そのほか、ネットショッピングではなかなか確かめることのできない商品の質感、実際手にしたときの重量から、日本国内ではなかなかお目にかかれない動物や植物など、リアルに触れてみたいものがより身近になっていきそうだ。

[TOP動画引用元:https://www.youtube.com/watch?v=KoC1iTOmYTg

(text: Yuka Shingai)

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