人命救助はもちろん、高所や危険地帯で、あらゆる作業をこなしてくれるロボットは、多大な可能性を秘めている。その開発や技術はまさに日進月歩。昨今はAIを組み込むことで、さらに画期的なパフォーマンスを可能にしたプロダクトが続々と登場するようになった。なかでも世界176ヵ国でイノベーション・テクノロジーサービスを展開するドイツの企業、FEST（フエスト）が発表した「バイオニック・ソフトハンド」は、人間とそっくりな動きをすることで話題を集めている。その驚くべきテクノロジーとは？

仮想世界で自ら学習する、
安心安全な有能プロダクト

ドイツを拠点に、世界中でイノベーション・テクノロジーサービスを提供するFEST は、車輪型にも変形するクモ型ロボットや、古生代に棲息していたアノマロカリス型ロボットなどを続々と発表し、注目を浴びてきた。

そんな先端企業が次に手掛けたのは、空気圧ロボットと AI を組み合わせた「バイオニック・ソフトハンド」と呼ばれるソフトシリコン製ロボットだ。

この新たなプロダクトの大きな特徴は、人間の手と見間違えるほどのスムーズな動きをすることだが、ロボットそのものの内部には、骨に当たる構造がない。空圧で膨らむ蛇腹が弾性線維で編まれた表皮に包まれているため、とても柔らかく、人間が直接触っても極めて安全だ。そのため、工場での人間との作業連携においても心配は無用だ。

柔らかでありながら物をしっかり掴むというハイパフォーマンスや、12面体を激しく動かしても落とすことはない器用さを生み出しているのは、指先に配備された慣性（移動）センサーと力覚センサーだ。

これらセンサーは、手や指が動いているときのみならず、静止しているときもロボットの制御システムにフィードバックを提供する。人間でいえば、触覚のような役割を担っている。

しかも「バイオニック・ソフトハンド」は、センサーで情報を読み取りながら、タスクを実行する方法を自分自身で学習する。その工程は、AI と機械学習を搭載したデジタル・ツイン（仮想世界で現実の状況を再生・訓練）を使用するため、現実世界での経験を積むことなく、仮想的に何十億回も間違いをおかして、自らパフォーマンスレベルを高めていく。

これだけ安全面、機能面で信用度が高いロボットハンドならば、あらゆるタスクへ活用を期待せずにはいられない。今後のさらなる進化と具体的な実用化を待ちたい。

［TOP動画引用元：https://youtu.be/5e0F14IRxVc］

近年、海外などでも開発に拍車がかかる皮膚貼り付け型の計測機器は、ここ日本でも研究が進められている。理化学研究所は2018年9月、東京大学の研究チームと共同で「皮膚貼り付け型心電計測デバイス」を開発したと発表した。この研究が進めば、心電図を無意識のうちに計測することが可能となる。

医療機器の開発現場では今、日常の状態を計測できる機器の開発が目覚ましい。心拍計、心電計、血圧計の機能を搭載したスマートウォッチ、アクティブトラッカーのような日常使いできるアイテムから、在宅看護・介護や遠隔医療などに対応するものまで、トレンドは “ウェアラブルな計測” といったところだろうか。今後、更なる小型化、軽量化が予想されるが、理化学研究所が東大との共同チームで開発したのはなんと、皮膚に貼り付ける心電計測デバイス。しかも外部電源が必要のない超薄型有機太陽電池で駆動する画期的な代物だ。

同チームは、髪の毛の厚さよりもはるかに薄い1マイクロメートルの超薄型の基板上に透明電極、電子輸送層、半導体ポリマー層、正孔注入層などを規則正しく重ねる技術の開発に成功、同時に、光の入射角度による発電効率の低下を抑える研究も進め、これらの技術を合せることで、太陽電池のエネルギー変換効率を10.5％まで引き上げることに成功した。

ナノグレーティング構造を持つ超薄型有機太陽電池の構造 （理化学研究所提供）

この研究成果を基に、外部電源なしに駆動させることができる心電計測デバイスを開発したのだ。皮膚に密着させることで長時間安定的に生体情報をモニタリングし続けることが可能になる。今回は心電計測デバイスを搭載したが、超薄型有機太陽電池を応用すれば、他の計測にも使えそうだ。着けていることを忘れるほどの薄さと小ささで、人体への装着時の負荷が軽減されるほか、バッテリー交換の煩わしさもなくなるため、まさに次世代を担うセンサーデバイス開発の相棒として期待されている。もはやつけていることさえ忘れてしまいそうなウェアラブルなデバイスは、無意識的に心電や心拍、他の生体情報を取得するものとして、実用化の日が近づいている。

（画像提供：理化学研究所）