人に優しい機械を目指して

―複雑な動きへの対応が可能なようですが、どのような原理で人の動きに合わせてアシストを行っているのでしょうか？

池浦これは「慣性力」、「粘性力」といった機械インピーダンスと「重力」の制御によって行っています。動きに対する抵抗力、といったところでしょうか。まず「重力」は重さの制御で、センサーで重量を計測し、力を逆方向に掛けることで「重量」へのアシストを行います。
　「慣性力」は動きの制御です。「慣性力」は止まっているものは止まり続け、動いているものは動き続けようとする、「物が現在の運動を保持する力」のことで、例えば、台車で重い物を運ぶとき、動かし始めや止める時は一段と力が要りますよね。その正体が「慣性力」で、これは「質量×加速度」で表すことができます。この質量を見かけ上、小さくなるようにアシストを行うことで「慣性力」を小さくして抵抗を抑えています。
　最後に「粘性力」ですが、これは水や油の中で手を動かしたときに感じる抵抗で、「物をその場に留めようとする力」です。「重力」、「慣性力」に対しては、測定値に対して一定の力を掛けて制御を行っていますが、「粘性力」に対しては可変インピーダンス制御を行っています。

―「可変インピーダンス制御」とはどういうものなのでしょうか？

池浦センサーで人の動きを測定し、人の動きに合わせて柔軟に粘性力を変化させています。通常、粘性力は空気中ではゼロに等しいものですが、これでは物体が安定しません。そこで、速く動かしたいときは小さく、物体をある位置へ止めたいときには大きくなるように粘性力を制御することで、速く動かすときの抵抗を抑え、止めるときも空中でも安定して静止させることができるようになります。
　この可変インピーダンス制御という方式は、「人間同士の協調」を基に独自に研究を行い、世界で初めて実用に成功しました。機械にばかり目をむけるのではなく、人に人が作業のアシストを行うとき、体の中でどのようにインピーダンスが働いているのか解析を行いました。そこで人は協調のためにインピーダンスを変化させて動いていることがわかり、それを分析・応用することで、スムースで違和感の無いアシストが可能になりました。人の動きの解析はとても複雑で実用までに１０年以上掛かりましたが、その甲斐あってかこの分野の第一人者として講演を頼まれることも多くなりました。

―先生は世界的なパイオニアだったのですね。不勉強で申し訳ありません・・・。ところで、最近では装着型のアシストスーツなどの開発も進められていますが、その方面の研究もされているのでしょうか？

池浦もちろん装着型のアシスト装置も開発しています。右の写真は、先ほどのものと比べると簡易な装置ですが、以前に開発した造船所の溶接作業用のアシスト装置です。造船所では作るものの規模が自動車とは大きく違うため、現状では機械化が不可能で、そのほとんどが人力作業となります。とりわけ、溶接作業がその多くを占めるのですが、例えば甲板の溶接を行う場合はずっと腕を上げたままの姿勢で固定され、体に負担の大きい状態での作業を強いられます。それを解消するための角度を自由に変えられる肘置きのような装置となっています。メインの機構はラチェットを使った簡易なつくりとなっていますが、固定したアームのしなり具合や装着時の着心地など、実際に現場の職人さんと様々な部分で調整を行っています。
　スーツのような派手さはありませんが、使用方法を限定できるのであれば特別なものである必要はありません。できる限りコストと重量を抑えながら、作業時に違和感が生じないよう行動の制限を最小限にしつつ、必要な機能を満たすことが大切だと思います。実は、現在新たに開発を進めているものがあるのですが・・・、これもまだ秘密ということで(笑)