京くみひもを利用した高効率空気圧人工筋肉駆動アシストロボットの開発

当社はコンベアやアクチュエータなど工場の自動化設備を中心に製造するメーカーで、空気を動力とするエアチャックのパイオニアとして知られている。当社の技術を応用して新しい事業展開ができないかと検討したことが取組のきっかけである。既存のアシストスーツはモーター式が主流で、小型化・軽量化と着脱のしやすさが課題になっていた。

空気圧で動くマッキベン型アクチュエータを人工筋肉として採用し、衣服感覚で着用できる細径・柔軟な構造を目指した。細くしたチューブは従来のゴムでは復元力で出力が弱まるため、柔らかい素材を探したところ、埼玉で樹脂製チューブを製作できる工場が見つかった。チューブの周りにかぶせる組紐は京都の宇治の組紐メーカーに依頼し、当初は空気圧を無駄なくエネルギーに変換するため繊維の隙間をあけて試作したが破損率が高まったため、組み目を細かくして最適な繊維間の隙間サイズを探った。複数本の人工筋肉を束ねる際には、折り返しによりチューブ同士が張り付いて詰まる不具合が起きたため、折り返しをやめて短いチューブを束ね、チューブの端にパイプを挿入して張り付きを解消した。こうした試行錯誤を経て、腰をサポートするウェアラブルなアシストスーツを完成させた。

腰助くんとして令和元年より製品化し販売を開始した。装着時は腰の負担を減らすとともに、姿勢を正す効果もある。当初想定していた介護分野での利用は少なく、電車の整備工場や土木系事務所など想定外の分野から反応があり、商社経由やオンラインショップでも販売して販路を広げている。コロナ禍のニーズから生まれたCO2濃度測定製品もヒット商品になった。

黒一色のデザインを見直し、多様な配色でデザイン性を高めることを検討している。将来的には膝や肩など全身をサポートするアシストスーツの開発を目指し、そのためには新たな人工筋肉の開発や動力源の自動化が課題である。ロボットへの応用や、人と一緒に過ごすロボットへの展開も検討している。