テクノロジー TECHNOLOGY

立つ、座るを健常者と同じ感覚で!下肢麻痺者の選択肢を拡げるモビリティ「Qolo」

Yuka Shingai

2020年の東京オリンピック・パラリンピックを前に、目覚ましい進化を遂げている車いすやモビリティ。モビリティに関するシステムやデバイス開発のための支援プロジェクト『モビリティ・アンリミテッド・チャレンジ』について以前HERO Xでも紹介したが、主催の一般財団法人 トヨタ・モビリティ基金(以後、TMF)が今年の1月に、製品化を目指す最終候補5チームを発表。利用者の起立・着座を可能にし、立位状態で走行できる電動式車いす「Qolo」を開発した、筑波大学のチームがファイナリストとして選出された。 最終審査、優勝チームの決定はまだこれからだが、若手デザイナーやエンジニアの育成を目指すジェームズ ダイソン アワードでも2014年度の国際準優秀賞に輝いた「Qolo」はひときわ注目を集める存在だ。開発をつとめた、筑波大学システム情報系研究員の江口洋丞氏にインタビューを行った。

想い通りに動かせる気持ちのいい機械を作りたい、
が開発のモチベーション

下肢に障がいを抱える人が直立姿勢での移動と動作、着席動作を支援してくれる移動機器「Qolo」。

立った状態での移動や動作が可能になり、使用者は上半身を前後に傾けたり、胴体をねじることで、起立、着席、前進や方向転換を行うことができる。棚から物を取る、料理するなど、車いす生活ではなかなかうまくできない日常動作までカバーできる、画期的なアイテムだ。丸みを帯びたフォルムやシンプルかつスタイリッシュなデザインはセグウェイなどの海外プロダクトを思わせる。

「もともと車やバイクが大好きだったんですよね」と江口氏は Qolo 開発のきっかけについて笑顔で語りだした。

「自分の思い通りに動く、気持ちのいい機械を作りたいというのが大学でサイバニクスを専攻したいと思った動機でした。そこから車いすに着眼したのは、祖母が浴室で転倒して足を骨折し、不自由している様子を目にしたからです。それまで、自分の身近なところに歩けない状態の人がおらず、目につかなかったせいもありますが、棚に手が届かない、自分で買い物にいけない、座った状態でいなければならない、など制約の大きさに初めて気付きました。

健常者は機能に多少違和感があっても、自分自身で何かしら補正することができますが、障がいを抱え、支援を必要としている人には機械がその機能を適切に果たす必要がある。

健常者となるべく近い動きで立ち上がる、座るという動作を実現することは、ずっと私が抱いていた『想い通りに動かせる機械』を作りたいという興味と合致すると思ったんです」(江口氏)

「実験装置」を「モビリティ」に進化させるため、
芸術学部との共同開発に

研究室配属が決まった大学4年からQoloの開発をスタート。

「まだこの世の中に存在しない構造のものを作り出すわけですから、自分で設計した図面を見て『作りにくいものを考えてしまったな』とも正直思いました。それぞれ40センチ、50センチくらいある下腿と大腿を支えることになるので、必要となる部品も大きく、精度よく作ることがなかなか難しくて。機能面の特徴としてはハンズフリーで移動できることが挙げられるのですが、あれもこれもと欲張って最初に詰め込みすぎたこともあって、『ここまでできていれば満足だろう』というギリギリのラインまで機能を絞り込むことにも苦心していました」

度重なる実験や検証の末、完成した1号機はその優れた機能性が評価され、2014年ジェームズ ダイソン アワード国際準優秀賞に輝いた。

この段階ですでに2号機の基本構造を固めており、一般の人に使ってもらうためには、より取っつきやすいインターフェースを考慮する必要性も感じていた江口氏は、同じく筑波大学の芸術学部の学生であった清谷勇亮氏とコラボレーション活動をスタート。

ジェームズ ダイソン アワード受賞時には、清谷氏からスタイリングのアドバイスを受けた2号機のコンセプトについても発表した。

実験に協力してくれる患者さんから薦められ、TMFの『モビリティ・アンリミテッド・チャレンジ』にも挑戦することとなり、活躍の場を広げてきた。

就職で一度遠ざかった開発。
博士課程の早期修了プログラムに志願し、再度研究の道に

ジェームズ ダイソン アワード受賞の翌年に大学院を卒業し、自動車メーカーにエンジニアとして就職した江口氏は一度 Qolo の開発から遠ざかったものの、後ろ髪をひかれる思いでいたと語る。

「初代のQoloから改良を重ねた2号機の設計図面を完成させて、材料も発注して届いたのに、組上がる前に大学院の卒業を迎えてしまったんです。私の所属していた研究室では個別に研究を行うことが多く、私が抜けてしまうとQolo の研究が滞ってしまいます。自分で設計した以上、最後まで形にしたいという思いがありました」

そこで江口氏が選択したのは筑波大学が社会人を対象に設けている、『早期修了プログラム』だった。一定の研究業績や能力を有していれば、標準修業年限が3年である博士後期課程を最短1年で修了し課程博士号を取得できるもの。国際学会で発表した実績があること、ジャーナル論文が掲載されていることなどの条件をクリアして、2018年から博士課程に入った。

エンジニアリング×デザインで
「つけていることを忘れる」を目指したい

昨年1年間、平日は会社員、休日は研究職と二足のわらじ状態だったが、この4月から、『モビリティ・アンリミテッド・チャレンジ』に専念するために研究員として筑波大学に戻ることになった江口氏。

製品化に向けて、使用者にとって必要なことをどのように落とし込んでいくか、まだ改良の余地があるとのことだ。

「まず、機械としてどう作るかという視点があったので、1号機の時点では正直想像で作っている部分が結構ありました。自分自身が被験者になることも多いのですが、起立・着席動作の際に下半身の筋肉を無意識に使ってしまうんです。しかし Qolo は下肢に麻痺がある人を対象としているので、筋肉を使って実験していてはダメなんですね。

実際、病院の患者さんに使ってもらって、ここは良い、ここはダメ、と意見もたくさんもらったのですが、まだ反映されていない部分もあります。生活の自立性を上げる目的で作っているのに、誰かに手伝ってもらわないと乗れないとか充電できないでは意味がないわけです。実験に参加してくれた患者さんに『体のどの部分に力を入れたらいいかわからない』と言われたことは大きな反省となっています」

たとえばパラリンピックで同じクラスの競技に出ている選手でも、障がいのレベルによって使用する装具が異なるように、一口に「下肢の麻痺」といっても麻痺のレベルによって、上半身を制御できるレベルも変わってくる。

麻痺のレベルが高く、上半身の制御が難しい場合は、現段階の試作機で想定する自由度が得られない可能性もあり、製品としてどこまで汎用性を持たせられるかは課題のひとつとなりそうだ。

「健常者にとって、朝ベッドから起きてすぐ乗って、夜ベッドに入るまでずっと乗り続けるようなものってなかなかないですが、Qoloは足に不自由がある人にとっては、かなり生活にべったり密着した乗り物なんですよね。

メガネをかけていることを忘れてメガネを探してしまうとか、ヘッドホンをつけているのに携帯を探してしまうことがあるように、『つけていることを忘れる』くらいのモノができれば、その人に与えるインパクトも大きいでしょうし、QOLを高めることもできるのではないだろうかと思います。

決してマスが大きい製品ではないですが、ばっちりニーズにハマる人には『こんな乗り物を待っていたんだ!』と思ってもらえるかもしれません。そこはデザインとエンジニアリングの組み合わせによって生まれるものだと思うので、ゆくゆくは機能を洗練させるためのデザインも自分で手掛けるようになれたら理想的ですね」

『モビリティ・アンリミテッド・チャレンジ』の優勝者は2020年・夏の東京で発表予定。

大きな可能性を秘めた「Qolo」を応援し続けたい。

(text: Yuka Shingai)

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インターステラテクノロジズが描く宇宙のまちづくり

Yuka Shingai

ヴァージン・ギャラクティックとブルーオリジンの二社による有人飛行が立て続けに成功し、さらに競争の激化が予測される宇宙産業。現在の市場規模は40兆円、2040年には100兆円規模に拡大するとも言われるなかで、躍進を遂げるのが北海道に拠点を置くロケット開発ベンチャー、インターステラテクノロジズ株式会社だ。 2019年に日本の民間ロケットとしては初めて宇宙空間に到達した「MOMO3号機」をはじめ、豊富な打ち上げ実績を誇る同社、今後、宇宙産業の成長に大きく寄与する可能性はかなり濃厚だ。代表取締役を務める稲川貴大氏に同社の独自性や宇宙産業の未来について語ってもらった。

宇宙空間にインターネットの時代がやってくる!

杉原:つい先日も「ねじのロケット」(MOMO7号機)の打上げが成功しましたね。おめでとうございます。世界的な評価や外部からの声はいかがですか?

インターステラテクノロジズ株式会社 代表取締役・稲川貴大氏

稲川:グローバルに見て、アメリカなどはベンチャーがたくさん台頭していますが、日本の民間企業で、宇宙空間に行けるロケットを作れているのは現状、弊社のみです。宇宙政策の担当大臣が視察に来たり、大臣が民間企業も支援すると発言したり、世界に並ぶ企業として見られている実感はありますね。

杉原:ヴァージン・ギャラクティックでリチャード・ブランソン、ブルーオリジンでジェフ・ベゾス、SpaceXではイーロン・マスクが…と宇宙旅行の話題が賑やかですが、それぞれ技術や目的が異なりますよね。御社にはどのような技術、違いがあるか教えていただけますか?

稲川:宇宙輸送、宇宙事業にも色々あって、まず有人か無人か、人を運ぶか物を運ぶか。次に翼がある有翼型かロケット型か、そして推進剤に何を使うかという違いもあります。技術的な最適解をみなが手探りしている状態ですが、弊社は無人のロケット型、そして液体推進剤を使って、1回あたりのコストを下げようとしています。小回りのきくバイク便をイメージしていただくと分かりやすいかもしれません。

杉原:小型ロケットを安価に開発しようという発想がとても斬新ですよね。これからの小型ロケット市場はどのようなことが期待できるのでしょうか。

稲川:人工衛星は日進月歩で小型化しています。通信機器を宇宙に運んでいるようなものですが、昔はデスクトップサイズだったものが、今はiPhoneのようなハンディサイズになっているんですね。コンピューターもかつては会社に一台だったものが1人一台になり、マルチデバイスに変化していったように、人工衛星も会社に一台みたいになっていくかもしれません。

杉原:世の中的にはどのような変化が起きますか?

稲川:抽象的な言い方をすると「宇宙空間にインターネットの時代が来る」という感じでしょうか。インターネット以前って、会計ソフトを動かすとか、学術的な論文をアップするサーバーだとか真面目な用途でしか考えられてなかったのに、ブロードバンド以降、ECもブログも出てきて、ゲームでお金儲けするとか真面目とは真逆な使い方が大きな市場になったわけですよね。今だと気象予測だとかGPS、安全保障、一番身近な用途だとBS、CS放送くらいですが、神聖な空間だった宇宙がこれから劇的にパーソナルな用途に落とし込まれていくでしょうね。

杉原:一気に市場が何倍にもなるということは、早めに手を打たないとレッドオーシャンになってしまうということですよね。

稲川:おっしゃる通りです。インターネットの比喩を出しましたが、ITで喩えるとロケットはOSの部分、根幹にあたります。たとえばスマホアプリを作っても、AppleやGoogleのようなプラットフォームに使用料として30%取られてしまうように、独占的なロケットが現れて輸送が押さえられてしまうと、その後の発展が難しくなってしまいます。宇宙に行かないことには何も始まりませんから、まずは根幹(ロケット)を押さえることに注力したほうが良いと思っています。

“牛”がロケット燃料に!?
目指すは燃料の地産地消

杉原:卵が先か、ニワトリが先かじゃなくて、明確に卵が先ってことですよね。僕は以前、インターステラテクノロジズさんの現場やファクトリーを拝見しましたが、エンジニアが60名弱というのに驚きました。モノ作りやエンジニアリングをやっている人間からしたら信じられない人数ですが、なぜこんな少数精鋭が実現できるんでしょうか。

稲川:自動車業界など他業種から転職してきた人は驚きますよね。ロケットは産業としては若いけど、重要性は周知されている分、優秀な技術者が集まってきます。あとは僕自身も技術者というのは大きいかもしれません。制御や誘導、オートパイロットのアルゴリズムやロケットのシステム設計など、自分が関わることで、効率的な開発ができているのだと思います。

杉原:もっとメディアは御社に注目すべきですよ! 燃料に液化メタンを使っているというのは独自性が強いようですね。

稲川:MOMOはエタノールと液体酸素、ZEROではメタンと液体酸素を使っています。
コストパフォーマンスのよいロケットを作ろうとすると炭化水素系を選ぶのが今は主流なんです。グローバルではスタンダードなんですが、国内で炭化水素系の開発集団は弊社だけですね。あとはパーツ数や複雑さ、工数を下げることにも注力しています。ピントル型インジェクターという(ロケットエンジン)燃料の装置も弊社は5から7パーツくらいで作っています。たとえば車のインジェクターだと非常に部品が複雑で、何百もあるパーツを溶接する工程が必要なんです。(価格が)高くなるわけですよね。

杉原:液化メタンの作り方もSDGs的文脈に沿っていると感じましたが詳しく教えていただけますか。

稲川:ずばり、ロケット燃料の地産地消をやりたいと考えています。私たちの拠点となっている北海道の十勝地方はとにかく牛が多くて、10数万頭いると言われていて、その牛の糞尿やげっぷからはメタンガスが出ています。そのまま外に出すと悪臭や環境汚染の問題になるし、処理費用もかかるのですが、機械で発酵させ、バイオガスにして精製したものを液化すると、家の暖房器具の燃料やロケットの燃料にもなるし、密閉して発酵すれば肥料にもなります。

杉原:石油の精製みたいですね。ポリエチレンができるみたいな。

稲川:人工光合成みたいな感じですね。カーボンフリーで一次産業と最先端産業のコラボレートにもなりますし、産業ガスや医療ガスを提供するエア・ウォーター北海道と組んでこれから実証実験を行う予定です。

宇宙版シリコンバレーを目指して

杉原:また、北海道スペースポートという宇宙港が近くにあり、自社の専用ロケット射場を持っていることも優位性の1つですよね。

2021年4月に本格稼働した、アジア初の民間にひらかれた宇宙港「北海道スペースポート」

稲川:世界中でアクティブに動いている射場って20数か所しかないんです。宇宙空間に行くために地球の自転をうまく使おうと思うと、自転する方向、つまり東に打ち上げる必要があります。大都市の上を飛ばすわけにはいかないので、海か砂漠の真ん中に向かってと考えると世界中でも(射場が)限られてしまうんです。
アメリカではフロリダやカリフォルニア、アラスカなどにありますが、東に打ち上げられないヨーロッパにはありません。フランスは、実はロケット大国なのですが国内では打ち上げられませんから、フランス領であるギアナ、つまり南米に持っていくんです。

杉原:そのコストの方が大きそうです。しかも射場とファクトリーがこんなに近いなんて御社くらいしかないんじゃないですか?

稲川:うちくらいだと思いますよ。大陸横断とか太平洋を渡らなきゃいけないなんて、考えなくていいですからね。車で10分くらいの距離です。観測ロケットMOMOを打上げているLaunch Complex-0は、弊社の専用射場として使わせていただいています。2023年に完成予定の人工衛星ロケット射場Launch Complex-1は、公共の射場ですが、そこでZEROも打上げ予定です。その後もどんどん射場が拡張されている計画で、宇宙旅行のためのスペースプレーンのための滑走路も整備するので、北海道から宇宙旅行ができる時代がやってくるんですよ!

杉原:これを聞いてワクワクしない人なんているの?って思いますね。非常に興味があるのですが、個人的に関われるような施策は何かありますか?

稲川:大樹町は地理的なポテンシャルもありますし、宇宙関連の実験や取り組みを様々行っていることから、この春に北海道スペースポートを本格稼働させて、SPACE COTANという民間の事業会社もつくりました。インターステラテクノロジズも出資しています。北海道スペースポートを起点として航空宇宙関連企業が集積する宇宙版シリコンバレーを目指して、宇宙のまちづくり推進事業が進行しています。人工衛星ロケット射場やスペースプレーンのための滑走路を延伸、新設する計画です。

ロケット射場等の整備資金として合計50億円が必要ですが、その半分は地方創生交付金で、残りを企業版と個人版のふるさと納税、通常の寄附なども活用して集めています。ここまで規模が大きいプログラムは日本国内でもなかなかないですし、みんなの力で宇宙港をつくって宇宙産業を盛り上げる、かなりユニークな取り組みですよ。

杉原:絶対個人でふるさと納税します! またロケットって機体に国旗やロゴなどを配したものが主ですが、御社のロケットはまた独自色がありますよね。

稲川:はい、広告枠として販売しています。サイバー空間が真面目なものからふざけたものになったように、ロケットや宇宙空間も気軽かつ色んな人が関わっている状態にしたいと思っていたので、ロケットをラッピング広告として宣伝媒体として使っていただいているんです。初号機はDMM社、先日打ち上げたロケットは大阪にあるねじの専門商社、そして直近はTENGAとの協同プロジェクトです。

杉原:本当にこれからが楽しみです。これから市場もどんどん熟成されていくでしょうし、覇権争いも激化していくんでしょうね。インターステラテクノロジズの更なる活躍に期待しています!

稲川貴大(いながわ・たかひろ)
インターステラテクノロジズ株式会社 代表取締役社長。
1987年生まれ。東京工業大学大学院機械物理工学専攻修了。学生時代には人力飛行機やハイブリッドロケットの設計・製造を行なう。修士卒業後、インターステラテクノロジズへ入社、 2014年より現職。経営と同時に技術者としてロケット開発のシステム設計、軌道計算、制御系設計なども行なう。「誰もが宇宙に手が届く未来を」実現するために小型ロケットの開発を実行。日本においては民間企業開発として初めての宇宙へ到達する観測ロケットMOMOの打上げを行った。また、同時に超小型衛星用ロケットZEROの開発を行なっている。

 

(text: Yuka Shingai)

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