見て、考えて、動作するサイボーグ義手| 佐賀大学教授福田修先生

佐賀大学理工学部理工学科数理・情報部門教授福田修先生

見て、考えて、動作するサイボーグ義手

佐賀大学
理工学部理工学科数理・情報部門

教授福田修先生

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30分のミニ講義を聴講しよう！見て、考えて、動作するサイボーグ義手

人が作業を行う際に、視覚機能が重要な働きをしていることは言うまでもありません。この点に着目し、手を切断した人が使う義手にカメラと人工知能を搭載する研究が進んでいます。この「見て、考えて、動作することができる機能を実現する義手」を紹介します。

先生からのメッセージ

「サイボーグなんてSF映画やアニメの世界だけの話」と思っていませんか。私が、高校生だった時代は、確かにそうでした。しかし、近年の人工知能やIoT（Internet of Things）関連技術の急速な進歩、ロボット工学の発展などで、それは決して空想の産物ではなくなっています。
今、現実社会にはないモノや技術を生み出すのが、大学での研究です。日々の勉強はもちろん大切ですが、余暇を見つけてSF映画やアニメを楽しみ、「こんなモノができたら便利だろうな」と、想像力を広げる時間も大切にしてください。

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夢ナビ講義も読んでみようカメラとAIが動きや力の加減を自動的に判断する「サイボーグ義手」

思い通りに動かせない筋電型ロボット義手事故や病気で腕を失った人にとって、「義手」は不便さを補ってくれる重要な存在です。近年はロボット工学の発展により、繊細な動きが可能な義手も開発されています。ただ、それらロボット義手は、筋肉が発する微弱な電気信号(筋電)で操作するため、思い通りに動かせないことも珍しくありません。筋電のパターンは個人差や年齢差が大きいので、例えば目の前にあるマグカップを握ろうとしても、指が少ししか開かなかったり、握る力が強すぎて柔らかい物を潰してしまったりするのです。そこで、義手に「頭脳」を持たせる「サイボーグ義手」の研究がスタートしました。義手に装着した「目」が、持ち上げる物体を認識カメラ映像をAIにディープラーニングさせ、それが何なのかを見分けられるようにする、「物体認識」の技術が急速に進歩しています。サイボーグ義手もこの技術を活用し、義手に装着した小型カメラの映像から、指をどのように開くべきか、どれくらいの強さで握るべきかなどを判断します。最先端のAIは、すでに数千種類の物体を見分けられ、その精度は年々高まっています。あらゆるモノをインターネットにつなぐIoT技術で、義手とAIとをつなげば、やがて本物の手と同じくらい的確に動かせる義手が実現するでしょう。融合する現実世界とコンピュータ内部の世界「サイバーフィジカルシステム」という言葉を知っていますか。現実の世界(フィジカル空間）のあらゆる事柄を、各種センサーなどを用いてデジタルデータ化し、IoTによってコンピュータの世界(サイバー空間)に転送し、送られてきたデータをAIが解析し、フィジカル空間にフィードバックするシステムです。サイボーグ義手は、まさにこのシステムを応用したものです。このようなシステムは、医療・福祉関連ばかりでなく、防災などの社会問題や産業課題の解決などにも役立つ技術として研究が進められています。