ついに、人間の筋肉を超える！？　細く、軽く、しなやかな人工筋肉の誕生　「大学発のベンチャー企業が、新たな人工筋肉を開発した」ーそんなニュースが話題になったのは、ちょうど1年ほど前のこと。s-muscle(エスマスル)とは、2016年4月1日に誕生した東京工業大学と岡山大学の両大学発のベンチャー企業で、その動向に国内外から注目が集まっています。同社の代表である東京工業大学工学院ロボティクス研究分野の鈴森康一教授によると、同社が開発している人工筋肉は、“マッキベン型”と呼ばれるものだそう。今回は、この人工筋肉の特徴と共に、s-muscleの活動についてご紹介します。

s-muscleが開発しているマッキベン型人工筋肉の大きな特徴のひとつは、その細さ。従来の人工筋肉の外径が約10～40mmであるのに対し、わずか2～5mmほど。ゴムチューブの外周にメッシュを編んだ構造で、ゴムチューブ内部に空気を送ることで軸方向に収縮します。

マッキベン型人工筋肉の原理は、1960年頃にアメリカで開発されたもので、現在、複数のメーカーが製造しています．そのほかにも高分子材料や静電気力を使ったものなど、さまざまな人工筋肉の研究が行われていますが、現段階では唯一、実用レベルの収縮率や力の大きさを持つのが、マッキベン型人工筋肉。同教授によると、「収縮率(収縮した長さを元の長さで割った値)が25%程度で、人間の筋肉に比べて3～5倍の力がある」とのこと。どれほどしなやかな人工筋肉であるかーなんとなく想像できたでしょうか？

新型ロボット、福祉介護パワースーツのブレイクスルーに

こちらは、鈴森・遠藤研究室がマッキベン型人工筋肉を使って開発した「人間型筋骨格ロボット」の紹介映像。ご覧になると、しなやかさをはじめとする機能の素晴らしさが、より腑に落ちるかと思います。太りながら収縮を繰り返す様は、人間の筋肉の動きをしのぐ精緻さ！

従来にない、細さ、しなやかさ、軽さ。さらに、力強さも兼ね備えたマッキベン型筋肉は、人間と同じようななめらかな動きを行う人型ロボットや超軽量ロボットなど、新しいロボットへの応用をはじめ、軽く、柔らかく、着心地の良い福祉介護パワースーツやコルセットの開発など、さまざまな用途が期待できます。

2017年春ごろには、顧客メーカーや研究機関と協力して、ロボットや福祉用具などのプロダクトの普及に努めていく予定だそうです。さらに、一般の小口ユーザーにもネット販売を開始する予定とのこと。マッキベン型人工筋肉が、私たちの社会の未来を変える日は、そう遠くないかもしれません。

英語ではpowered exoskeleton（強化外骨格）と総称されるように、体を包む大ぶりなものが主流のパワードスーツ。今回紹介する、｢Exosuits｣は、そのコンパクト感や柔らかい素材から、一見するとランニングやワークアウト時に身に着けるウェストバッグのようだが、実は、足への負担を軽減してくれるパワードスーツの超進化系アイテムだ。

「Exosuitsを装着して15分もたつと、システムに手助けされているという感覚はなくなり、完全に自分で歩いているような気になります」とハーバード大学のロボットエンジニアであるDavid Perry氏は語る。

ただ、システムをシャットダウンすると、突然足が重く感じられ、いかにシステムに手助けされていたかを実感するという。その感覚は、空港などにある「歩く歩道」を降りた時のあれとよく似ているとのことだ。

Perry氏ら、研究チームは純粋な足の力だけで動かすのと、ロボットの補助を利用した場合の差異を定量化するために、Exosuitsユーザーをロードランナーに乗せ、呼吸でどれだけの酸素を消費しているかを算出しながら調査を進めた。
その結果、歩行時に9％、走行時には4％の代謝量の削減に成功。これは歩行時で16.3ポンド（約7.4kg)、走行時で12.6ポンド（約5.7kg)軽く感じるのとほぼ同等の効果があり、災害エリアのレスキュー隊員から、兵士、レジャーでハイキングを楽しむ人まで、全ての長距離歩行者・ランナーに大きく貢献するほか、病気やケガで歩行に制限のある人にとっての医療的補助にもなる。

Perry氏とハーバード大学の同僚たちは、リハビリ患者用のデバイスを商用化しているReWalk Roboticsと協業して、Exosuitsの現行モデルの60％の重量、かつ各個人の足の形や歩行にぴったり合う新バージョンの開発に乗り出している。
現段階では非常に難解とされている歩行のパーソナライゼーションをどう解消していくか、プロジェクトの動向にも注目が集まりそうだ。

［TOP動画引用元：https://youtu.be/uB289EV0ABw］