右が名工大の佐野教授、左が佐野教授の右腕ともいえる名古屋市総合リハビリテーション事業団の鈴木氏。二人の間にあるのが下半身だけの受動歩行ロボット。「稲穂型歩行支援機」を生み出すきっかけとなった新原理のヒントはこの受動歩行ロボットの股関節部のベージュの部分にあった

人が「歩く」という動作は、多くの人が当たり前にできていることのため、一見すると簡単な動作のように思えるが、五感からの情報を脳が処理し、それを踏まえた次に動かすべき身体動作の指令を脳から筋肉や神経系へ伝達、それを受けた筋肉などが指令を受けて、指示に沿って動くという神経系のやり取りに加え、重力などを加味してバランスを保って移動するという力学的なダイナミクスも加わるという実は複雑なメカニズムが介在するものである。 【写真】ピアノ線を膝上と腰でつないだ状態。この稲穂が垂れるようなたわみが意識せずに歩行をアシストしてくれるというポイントの1つとなるという。受動歩行ロボットのコイルばねとカム機構をよりシンプルにしている そうした歩くといった動作(歩行)を物理現象として捉え、重力による振り子運動を活用することで、モーターなどの動力やコンピュータによる制御を用いずとも歩き続けることができる「受動歩行」の活用を研究してきたのが、名古屋工業大学(名工大)機械工学プログラムの佐野明人 教授である。

佐野教授は今仙技術研究所と協力して、この受動歩行の技術を活用して、歩きが弱った人の脚の振り出しをアシストする無動力の歩行支援機「ACSIVE」を2014年に製品化。2017年にはACSIVEを進化させた健常者でも利用できる無動力歩行アシスト「aLQ by ACSIVE」も製品化してきた。 ■10年越しに新原理を発見 ACSIVEの機構を単純に言ってしまえば、コイルばねとカム機構を組み合わせて、足を後ろに引いた際の力をばねに蓄え、前に移動する動きの際に蓄えたばねの力を加えることで足を前に出すことを補助するというものである。しかし、その場合、「ACSIVEを使ってもらった際、多くの人からばねの力(アシストする力)を強くしてもらいたいという話があった」(佐野教授)という。直感的に、ばねの力で足を出す力を補助してくれるというイメージが利用者の中であることから、もっとスムーズに足を出すためにはばねの力が強い方が良いといった考えになりやすかったのではないかと佐野教授は分析する。 このばねとカムの組み合わせは、ACSIVEを生み出す前に開発された受動歩行ロボットで採用された機構で、足の動きをサポートするために有効なものと長年考えられてきたという。