【動力がなくとも歩く】受動歩行理論を利用した歩行支援機を開発

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自動車部品メーカーの今仙電機製作所が、一般向けに開発した歩行支援機「aLQ(アルク)」を開発した。

aLQ(アルク)は、バッテリーやモーターなどの動力を使用せずに高齢者や若者の歩行をサポートする。

 

アルクは片足380グラムで、腰骨の横に付ける「腰ユニット」から伸ばしたアルミパイプの先を太ももに固定する。腰のベルトに引っかけて使う。無動力なので充電は不要で、音もしない。

二足歩行ロボットの研究に取り組む名古屋工業大・佐野明人教授が研究する重力をうまく活用して歩くための脚の構造原理「受動歩行理論」を元に開発した。歩く足の動きに合わせて、腰ユニットに入っているバネが伸び縮みし、その反動を利用して歩行をサポートする仕組みだ。

引用元:朝日新聞DIGITAL

 

なぜ、動力やモーターを使用せずとも歩くサポートができるのか。そのヒントは動画の中に登場する佐野明人教授回が開発したロボットに隠されている。

 

従来のロボットは歩行の際に大量の電気を使用していた。しかし佐野明人氏が開発したロボットは「無電源」にも関わらず、自然な二足歩行が可能だと言う。

(引用元:革新のイズム~イノベーターの暴論〜


重力の慣性運動、股関節のような可動域、膝の関節軟骨のようなクッションといった3つの機構を取り入れたこのロボット。

 

とめどなく続く慣性運動により動く機構は、まさしく人間の歩行そのものだ。この機構は、「倒立振り子運動」と「二重振り子運動」を使用していると考えられる。

 

【倒立振り子運動:図1】

支点を中心とした回転運動で、支点を中心として円軌道を描くような運動である。

人間の歩行であれば、支点は足、円軌道するのは重心。

 

【二重振り子運動:図2】

支点から2つの重心がついている状態。

人間の歩行であれば、支点は股関節、近位の重心が大腿。遠位の重心は下腿。

 

"動力がなくとも歩行はできる"。よく「歩行ができないから、脚の筋力を鍛えましょう」という声を耳にするがそれでは少し短絡的とも言える。もしかするとaLQ(アルク)のようなサポートを、徒手療法や運動療法でアプローチを行うことも一つ臨床のヒントになるだろう。

 

特に理学療法士においては、「歩行」は大きなキーワードの一つだ。たくさんの概念や方法論、アプローチから歩行の改善に邁進する我々にとって、チェックしておくべき情報と言えるだろう。

 

合わせて読みたい

受動歩行と運動の成り立ち【BiNI Approach センター 代表 舟波真一先生】

* 【山本澄子先生|ゲイトソリューション装具について】国際医療福祉大学大学院 教授

 

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