ブリヂスチトン＋東京医科歯科大学＝シニアの健康増進!?

ブリヂストンは、東京医科歯科大学・生体材料工学研究所の川嶋健嗣教授と共同で、シニアの健康増進に貢献する歩行トレーニング装置を開発。2018年の実用化に向けて実証実験を開始すると発表した。

今回発表されたのは、ブリヂストンが開発している空気圧式ゴム人工筋肉と、東京医科歯科大学の川嶋教授が開発しているシステム制御技術から構成され、ユーザーの体に装着した人工筋肉で歩行動作をアシストする、または負荷を与える内骨格型のトレーニング装置。




この空気圧式ゴム人工筋肉は、マッキベン型と呼ばれるタイプの人工筋肉で、ゴムチューブとその周りを包む筒状に組み上げた繊維による補強層からなり、ゴムチューブ内の空気を加減圧することによって伸縮するもの。

マッキベン型と呼ばれる空気圧式ゴム人工筋肉の構成。ゴムチューブの周りを筒状に組み上げた特殊繊維の補強層が覆う

ゴムチューブを包む繊維は、圧力がかかると径方向には膨張して軸方向には収縮するように組み上げられており、ゴムチューブに高圧の空気をかけることで筋肉のように収縮・膨張する。類似のアシスト装置とは異なり、着脱しやすく軽量で安全性も高いのが本作の特徴。70kgfの力を出すのにも関わらず重量は100g程度と、電気モーターや油圧シリンダーを用いる従来の装置に比べ10倍以上のパワーウエイトレシオを誇る。

空気圧がかかって収縮した状態。軸方向は短くなり径方向は太くなっている

空気圧がかからないと柔軟なゴムチューブ状態となる

作動には空圧アクチュエータを用いるが、質量体出力比が大きく発熱が小さいこと、柔軟で装着が容易かつ安全性も高くクリーンであることがアシスト装置として優れたポイントだという。空気圧式ゴム人工筋肉の装着は、関節を跨いで太ももの前とふくらはぎに各2本ずつサポーターとベルトで固定し、歩行時に発生するゴムチューブ内の空気圧変化を感知して人工筋肉が収縮と膨張を交互に行って歩行をアシストする。

システム制御開発に携わった東京医科歯科大学の川嶋教授（写真左）

ブリヂストンは「Active and Healthy Lifestyle」に貢献する取り組みを行っており、新しい取り組みとしてパラアスリートへの技術支援に続いて、高齢者に関わる社会問題解決に向けた取り組みのひとつとしてゴム人工筋肉技術を定めている。高齢者のトレーニングやリハビリに役立てるよう開発を進め、2018年には実用化に向けた実証実験を開始する予定だ。