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 電気通信大学(電通大)とフランス国立科学研究センターは、手の小指の外側に人工の「第6の指(sixth finger)」を装着し、前腕の筋肉への力の入れ具合で駆動させることに成功した(図1。その際、人工指を装着する前と比べて被験者が感じる小指の位置の認識があいまいになるなど、感覚が変化する「身体化」が生じたのを捉えた。ロボットなどを人間の体に外付けして身体機能を拡張できる可能性を示した。

図1 装着した人工指を操作する様子
図1 装着した人工指を操作する様子
第6の指を曲げているところ。(出所:電通大)
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* この研究の成果は2022年2月14日、「Scientific Reports」誌に掲載された。本研究は、科学技術振興機構(JST)ERATO稲見自在化身体プロジェクトおよび科学研究費助成事業の挑戦的萌芽研究の支援を受けて実施された。

 新たな技術の特徴は、体の動きを伴わない筋肉活動によって人工指を動かす点にある。従来の身体拡張に関する技術は全て、ほかの体の動きに連動する仕組みだった(図2)。つまり人工指を動かしたくないときは足も動かせなくなるなど、体の動きを制限してしまう。今回開発した技術では体に追加した部位を動かすのに、既存の体の機能を犠牲にせずに済む。

図2 従来研究との比較
図2 従来研究との比較
(出所:電通大)
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 人工指の操作には、腕の4つの筋肉(橈側(とうそく)手根屈筋、尺側手根屈筋、橈側手根伸筋、総指伸筋)に取り付けたセンサーから得た電気信号を使う(図3)。この電気信号は、指の動きに応じてそれぞれ決まったパターンを示す。

図3 人工指とセンサーを装着した様子
図3 人工指とセンサーを装着した様子
筋肉の活動電位を測定する筋電センサーを、手や手首を動かすときなどに使う前腕の4つの筋肉、橈側手根屈筋(センサー①)、尺側手根屈筋(同②)、橈側手根伸筋(同③)、総指伸筋(同④)に、それぞれ装着する。(出所:電通大)
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 ここで、自身の指を動かしたときとは異なる特定の信号パターンを得たときに人工指が動くようにした。具体的には、腕と手を動かさずに、グッと腕に力を入れたとき人工指が曲がるように設定した。