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義足で健常者超えろ 100メートル走新記録狙う

ロボティクス

 2020年の東京は、オリンピックやパラリンピック、そして社会全体を通じてロボティクス応用の先進事例を発信する場になりそうだ。健常者を超える義足のアスリート、新しい競技への可能性、大会の演出から警備、おもてなしまで、走り始めたロボット業界の動きを追う。

100メートル走。10秒弱の刹那に世界中の観客が熱狂する、オリンピックの花形競技だ。その100メートル走で世界一を目指すチームが日本にある。

日本製で勝つ

選手の特性に合わせた義足開発を進める遠藤氏

「20年の東京パラリンピックで、日本人の義足のアスリートがオリンピックの記録を上回るタイムで優勝する」。こんな壮大な目標を掲げるのが、ソニー子会社のソニーコンピュータサイエンス研究所(ソニーCSL)に所属する遠藤謙氏(36)だ。

「病気で下肢を切断した友人のための義足を作りたい」。遠藤氏はこんな思いから米マサチューセッツ工科大(MIT)メディアラボで身体能力の解析や義足の研究を専攻して博士号を取得した。以後競技者用の義足や障害者用のロボット義足の開発を手掛ける。最終的な目標は、競技に限らず「障害者が健常者を超えること」だという。

遠藤氏が開発するのはスキー板を曲げたような炭素繊維製の「ブレード」と呼ばれる義足だ。12年のロンドンパラリンピックで200メートル走の世界記録を出したオスカー・ピストリウス選手が着用していたのはアイスランドのオズール社製。スポーツ用で高いシェアを持つ。

ピストリウス選手はロンドン五輪にも出場したが、メダルは取れなかった。その後殺人罪などで訴追され表舞台から姿を消した。遠藤氏の夢は日本の選手が日本の義足を装着して、東京五輪金メダル走者のタイムを抜くことだ。だが壁にぶち当たった。

工学的に高性能な義足を開発するだけでは記録は伸びない。義足の性能をフルに引き出すアスリートの知見が必要だ。

「ピストリウスのことで議論したければ、為末さんに会ってみないか」。12年9月、ある知人が紹介してくれたのが、400メートル障害競技で世界を舞台に戦った元陸上選手の為末大氏だった。

選手の特性に合わせた義足開発を進める為末氏

「是非やりましょう」。為末氏は障害者のスポーツ参加に積極的。偶然同い年だったこともあり意気投合した。さらにチェアスキー開発に関わったアールディエス(埼玉県寄居町)の杉原行里専務を加えた3人で、14年5月に新会社のXiborg(サイボーグ、東京・渋谷)を設立した。

Xiborgは国内のトップ選手3人と契約し、14年夏から月1回程度の練習会を開いている。狙いは、為末氏の指導によって義足の反発力を生かす走り方を身に付けること、そして各選手の走り方を計測して義足開発に反映することだ。「3人の選手の体形や走り方はかなり異なる。計測で得られた選手の特性に合わせて義足を設計していくことが記録の向上につながるはずだ」と遠藤氏は語る。

自然な歩行目標

遠藤氏が開発を進めるロボット義足。着地・蹴り出し時の足首部分の動きをコンピューターで制御する

遠藤氏にはもう一つのミッションがある。「ブレードが自動車のF1カーだとすれば、一般の人が乗る車に当たる義足も作りたいのです」。このために開発したのがロボット義足だ。一般的な義足は構造が固定されており、ももの筋肉で引き上げて歩くような動き方になりやすい。「人は歩行中、足を前に出したときや蹴り出すときに、自然に足首の角度を変えている。その動きをロボット技術で再現する」

義足の着地を検出し、蹴り出すときに足首部分に強い回転力を与えるといった制御を、センサーとモーター、コンピューターで行うものだ。なるべく多くの障害者に届けるために、価格を下げ、18年ごろの製品化を目指している。

16年10月に開催される「サイバスロン」における強化型義足レースをイメージしたイラスト

遠藤氏はこのロボット義足で、ある競技会へのエントリーを済ませた。16年10月にスイス・チューリヒで第1回大会が開催される「サイバスロン」だ。ロボット義足を装着した競技者が凹凸や傾斜、階段などの障害物が設置されたコースを進んだり、椅子に座る作業をこなしたりしてタイムを競う。

競技を企画したのは、遠藤氏と研究者仲間を介して知り合いだったスイスのETHチューリヒおよびチューリヒ大学のロバート・ライナー教授。リハビリロボットの研究者として知られるライナー氏は、一般の人々の目に触れる大会を開催することで、競技を通じて障害者の社会参加を進めたいと考えた。遠藤氏もこれに共鳴した。

義足競技のほかに強化型義手レース、脳インターフェースレース、機能的電気刺激自転車レース、強化型外骨格レース、強化型車椅子レースの計6競技が開催される。

ロボット技術が障害者の補助だけでなく、その可能性を引き出す役割を帯び始めている。

「サイバスロン」のようにロボット技術と競技をキーワードに障害者と健常者の境をなくそうとする動きは、国内でも出てきた。

人の能力を拡張

超人スポーツ委員会が公開した超人スポーツをイメージしたイラスト

前回の東京五輪の開幕からちょうど50年後に当たる昨年10月10日。技術とスポーツを融合させた新たなスポーツの創造を目指す「超人スポーツ委員会」が産声を上げた。呼びかけたのは慶応大学の稲見昌彦教授。稲見氏は、人の能力をロボティクスやIT(情報技術)で拡張する技術の研究で知られる。

超人スポーツ委員会は、東京五輪が開催される20年にさまざまな超人スポーツイベントを計画している。「健常者と障害者というクラス分けに意味がなくなるかもしれない」――。稲見氏の活動のきっかけにはこんな発想がある。

たとえば柔道には階級があるが剣道にはない。「スポーツで使われる道具は、体格差を補う役割を果たしている。その道具が進化したと考えればいいんじゃないか」。稲見氏はこう説明する。

全盲の選手が活躍する「ブラインドサッカー」という競技がある。ボールに鈴を入れて、その音を頼りに競技する。健常者に目隠しをしてしまえば、聴覚の発達した障害者にはかなわない。聴覚を補強するか、あるいは聴覚に類する情報をゴーグルに表示するかなどして「その差を補正することができれば健常者と障害者が同じ土俵で勝負できる」(稲見氏)。

手の動きとリンクしてボールが動き、相手を攻撃するオーグメンテッドボクシングのイメージ(横浜市港北区の慶応大)

この他にも新競技の例として構想しているのが「オーグメンテッドボクシング」だ。競技者は拳を動かすことによって、内部にドローン(無人機)などを仕込んだ球体をコントロールし、相手に触れさせて得点する。選手が装着しているゴーグルは、通常の視界を映した映像と、上空から撮影した映像を切り替えられる。後ろからの攻撃に備えるためだ。選手は映像を切り替えながら相手の球体をよけ、自分の球体を相手に当てる。

健常者同士でも楽しめるが、同じように技術による補正を施せば、車いすの人との勝負も可能だ。

拳の動きをどのように検出するのか、空中を動き回る球体をどう制御するのかなど、解決しなければならない課題は山積みだ。とはいえ、自分の手の届かないところを攻撃し、自分からは見えない視界を参考に動くというのは、人の限界を超えた新しい競技の形といえそうだ。

企業が積極姿勢

そもそも委員会はロボティクスやバーチャルリアリティー、スポーツ科学、人工知能などの研究者が主体の団体だったが、こうした動きに複数の民間企業が素早く反応した。「事業化したいのだがどうすればいいか」といった企業からの問い合わせが相次いだのだ。「企業の積極的な姿勢に驚いた」と稲見氏は話す。

産・官と連携しながら本格的に推進するための団体「超人スポーツ協会」を15年4月に設立することを決めた。会員企業を4月から募集する予定だが、既に広告やメディア、不動産、電機、ゲームなどの複数企業が理事会員としての参加意思を表明している。

超人スポーツ協会は随時開催する「ハッカソン」型のイベントなどを通じて競技を開発し、その競技の愛好者や選手を育成する。18年の福井国体でプレ大会を開催し、20年の本大会で5種目の競技を行うことを目指す。

「東京オリンピック・パラリンピックに合わせて、ロボットオリンピック(仮称)を開催する」。政府のロボット革命実現会議が15年1月にまとめた「ロボット新戦略」にはこんな文言が盛り込まれた。

技術によって身体能力や道具を拡張し、それを生かした新しい競技をデザインする。ロボットとスポーツを取り巻く様々な思いが、20年に照準を定めて動き始めた。

◇            ◇

電動義手「人の手超す」 イクシー、格好良さ追求

「人の手を超える義手を作りたい」。ロボティクスの若手研究者がそんな思いを胸に、大企業を飛び出した。目指すのは、安くても150万円程度と高価だった電動義手の価格を10万円まで引き下げ、義手の常識を変えることだ。

3人の若者によるベンチャー企業、イクシー(exiii)の共同創業者で最高経営責任者(CEO)を務める近藤玄大氏は、14年6月までソニーの研究所でロボティクス研究や新規事業開発に携わっていた。業務外で筋電義手「handiii」の開発に取り組み、13年の「ジェームズダイソンアワード」で2位を受賞。独立を決意し、14年10月にパナソニックに勤めていた友人と創業した。

「handiii」は義手のイメージを打破するデザインにした

イクシーが開発する義手は、腕の表面の筋電の変化を基に手を握ったり開いたりする動作を行う電動式の義手だ。「人の手の機能をそのまま再現するのは難しい。『格好良さ』『おしゃれ』という違った軸で人の能力を超えたいと考えた」。CEOの近藤氏はこう説明する。その日の気分によって異なる色の義手を使い分けるといった、義手が個性になる時代を夢見る。

指1本につき1個のモーターだけで指の複雑な動きを表現できる構造を考案し軽量化や低価格化を実現した。利用者に合わせた形状や色の外装品を3Dプリンターで製造し、モーターなどの部品と一緒に組み立てられるようにすることを目指している。そうした環境を整備するために、開発した義手の設計図を15年夏にも公開する考えだ。

(竹居智久、多部田俊輔、蓬田宏樹、比奈田悠佑)

[日経産業新聞2015年3月25日付]

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