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サイボーグ技術が現実に！CYBATHLON 2024と未来の補助技術

マダオ　習慣化と読書とObsidianと瞑想とか

こんにちは！昭和世代の夢、サイボーグ技術が現実に近づいていると聞いて胸が高鳴るのは、サイボーグ009や600万ドルの男を見て育った人ならお分かりですよね？とはいえ、600万ドルの男を覚えている人…少ないかも？でも、あの憧れの未来がすぐそこまで来ているんです！

2024年10月にスイスで開催されたCYBATHLON 2024、これがまた未来の技術と人間の可能性の結晶でした。全8種目の競技が障害者を支援する革新的な技術を競い合い、見どころ満載だったんです。


CYBATHLON 2024 の競技

CYBATHLON 2024は、2024年10月25日から27日までスイスのチューリッヒ近郊クローテンのSWISS Arenaと世界各地のローカルハブで開催された身障者を助ける技術の大会です。以下の8つの競技が行われます。

  • ARM Prosthesis Race（義肢レース）: 参加者は義肢を使用して、特定のタスクを完了する能力を競います。タスクは日常生活に関連したもので、義肢の操作性や精度が求められます。

  • Assistance Robot Race（アシストロボットレース）: この競技では、補助ロボットが障がい者の日常生活を支援するために設計されており、特定の課題をクリアする能力が試されます。

  • Wheelchair Race（車いすレース）: エンジニアが開発した電動車いすに障がい者パイロットが乗り、10個のタスクに挑戦します。このレースは特に注目されており、大阪電気通信大学の「RPwheel Project」がアジアから唯一出場します。

  • Vision Assistance Race（視覚補助レース）: 新たに追加されたこの競技では、視覚障害者が視覚補助技術を使用して、色分けや障害物回避などの日常的なタスクに挑戦します。これにより、視覚障害者の日常生活での自立性向上を目指します。

  • BCI Race（脳-コンピュータインターフェースレース）: 脳波を利用してコンピュータやデバイスを操作し、特定の課題を達成する能力が試されます。これは脳と機械とのインターフェース技術の進展を示す重要な競技です。

  • FES Bike Race（機能的電気刺激バイクレース）: 機能的電気刺激を用いて自転車を操作し、特定のコースを走破することが求められます。この競技は運動機能の回復や向上に寄与することを目的としています。

  • Leg Prosthesis Race（義足レース）: 義足を使用して様々な動作を行う能力が試されます。参加者は義足による移動や物体操作など、多様なタスクに挑戦します。

  • Exoskeleton Race（外骨格レース）: 外骨格装置を使用して、参加者は特定の課題に挑戦します。この競技は身体機能の拡張とリハビリテーション技術の進展に焦点を当てています

この義手だけでも、マジスゴイ！ヤバイです。

視覚補助技術

視覚補助の技術、驚くほど進歩していますよね！2024年のCYBATHLONでは、日本から和歌山大学が視覚補助レースに出場しました。動画を見ていると、上手くいきそうでいかない場面があって、「頑張れ！」とつい声を出して応援したくなるような展開でした。

センサーが情報をキャッチして音声で伝える仕組みのようです。ただ、見ていて「もっとこうしたら良くなるのでは？」と改善点を考えずにはいられません！

改善案を勝手に妄想！

  1. スキャンの安定化
    　現在は手で持つ棒状のデバイスが使われているようですが、高さや角度をジャイロで固定し、自動スキャンする仕組みを組み込めば、もっとスムーズになるのでは？

  2. 3Dオーディオの活用
    　音の伝え方も工夫できそうです。3Dヘッドホンを使って方向感覚を立体的に伝えられたら、障害物の位置をより直感的に理解できそう。

  3. LiDARスキャナの応用
    　iPhoneなどに搭載されているLiDARスキャナを使えば、周囲の立体情報を高精度で把握可能。これを視覚補助デバイスに取り入れたら大きな進歩になるはず！

  4. 自動車技術の転用
    　自動車の自動運転に使われているセンサー技術も応用の可能性があります。すでに高度な物体認識や障害物回避を実現している技術を、視覚補助分野に取り込めたら…夢が広がりますね！

自動車メーカーへの期待

自動車業界は、センサーやAIを使った運転支援技術に大きなリソースを投入しています。これを少しでも視覚障害者向けの技術開発に割り当ててくれたら、すごいブレイクスルーが起こりそう！日常生活をもっと豊かにする技術としての応用を期待したいところです。

Cybathlonではないけど、侵襲系(体に埋め込む系)もかなり進歩してる印象です。手術して外科的に埋め込むのってリスクがあるから開発が大変ですよね。

光発電でバッテリー不要！網膜インプラントが切り開く未来

サイボーグ時代の幕開けを感じる技術が、網膜インプラントです。視力を失った方が再び「見る」ことを可能にするこの技術、なんと光発電で動作するためバッテリーが不要という、SFさながらの仕組み。脳に直接情報を送る侵襲系（埋め込み型）の技術として、視覚補助の新しい可能性を示しています。

技術の進化と課題

大昔、立花隆氏がNHKスペシャルで取材していた頃の網膜インプラントは、低解像度で文字の認識には至っていませんでした。それが今や、「日常生活に使える視覚」というレベルに到達しつつあります。

しかし、この技術にはまだ課題もあります。

  • 埋め込み手術のリスク
    　体内に埋め込む侵襲系のため、手術には一定のリスクが伴います。また、術後のケアも重要です。

  • 長期耐久性
    　光発電型でバッテリー問題を解決したとはいえ、デバイスそのものの寿命やメンテナンスも今後の課題です。

  • さらなる解像度の向上
    　より鮮明な視覚を提供するには、解像度の向上が鍵となります。

iOSの視覚補助機能

AppleのiOSは、視覚障害を持つ方へのサポートに非常に力を入れています。「VoiceOver」などの機能は多くの人にとって大きな助けとなっていますが、それでもいくつかの課題が残っています。

物理ボタンがないスマホの難しさ

iPhoneのようなタッチ操作が主体のデバイスは、視覚障害を持つ方にとって扱いが難しい部分があります。特に、物理ボタンがないことが大きなハードルです。例えば、

  • ホームボタンのないデバイスでは画面上での操作が増え、スワイプやタップの正確な位置把握が必要。

  • 「押せば確実に反応する」物理ボタンの感覚がないため、操作に不安を感じやすい。

ゲームやアプリの情報表示の問題

視覚補助機能を使っても、アプリやゲーム内のボタンやメニューが画面に表示されるだけで、内容が読み上げられないケースがあります。たとえば、

  • ボタンの名前や役割が視覚的なアイコンや画像のみで表現されている場合、補助機能では理解できない。

  • メニューや設定画面が複雑だと、視覚障害の方が操作方法を覚えるのに苦労する。

非侵襲系の網膜投影技術：未来の視覚補助とVRの可能性

最近注目されているのが、非侵襲系で網膜に直接画像を投影する技術です。この技術では、LEDレーザーを利用して、網膜に直接映像を送る仕組みが模索されています。体内にデバイスを埋め込む必要がないため、リスクが少ないのが特徴。これからの視覚補助やVRの分野で大きな変革をもたらすかもしれません。

どんな仕組み？

この技術の基本は、レーザー光をミラーで反射させて網膜に直接照射すること。これにより、目のレンズを通さずに画像を網膜に描くことが可能になります。これが何を意味するかというと…

  • 近視や遠視などのピント調整問題を完全に無視できる。目の焦点距離に関わらず、常にクリアな画像が見える。

  • 画像の鮮明さはレーザーの精度次第。性能の向上により、より高解像度な映像体験が期待されます。

低視力障害者向けからVRへ広がる可能性

現在、この技術は主に低視力障害者向けとして研究されています。例えば、NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）の記事でも取り上げられ、視覚障害者の日常生活を大きく改善するツールとして注目されています。

しかし、この技術がさらに進化すると、次のような展開が予想されます。

  • VR/ARデバイスへの応用
    　現在のVRゴーグルはディスプレイと目の距離を工夫して画像を見せていますが、この技術を使えば、小型化や軽量化が進み、もっと快適なゴーグルが実現するかもしれません。

  • ファッション性との融合
    　小型化が進めば、ゴーグル型デバイスが普通のメガネのようなデザインに進化する可能性も。普段使いしやすい製品になるかもしれません。

Neuralinkとブレイン・マシン・インターフェース：未来の神経技術

イーロン・マスク氏率いるNeuralinkが開発している**ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）**は、脳とコンピュータを直接つなぐ次世代技術として注目を集めています。脳の信号を解読してデバイスを操作できるこの技術は、特に障害者支援において革新的な可能性を秘めています。ただし、同時に課題も多く、未来の社会にどのような影響を与えるのか興味深いところです。

Neuralinkが目指す未来

Neuralinkの最大の特徴は、頭蓋骨にチップを埋め込む侵襲系デバイスであること。現在の技術で実現しているのは、例えばコンピュータのマウスのようなポインタの操作ですが、これだけでも障害者にとっては希望の光となります。

  • 手足の不自由な方が自力でデバイスを操作できるようになる

  • 将来的には、文字の入力や機器の細かな操作も可能になると予想されています

埋め込み手術のロボット化

Neuralinkでは、チップの埋め込み手術そのものをロボット化しています。この自動化は、手術の精度向上とリスクの軽減を目的としており、より安全かつ迅速な手術を可能にします。

とはいえ、埋め込み後にも個別のチューニングや訓練が必要です。デバイスと脳の適応を進めるには時間がかかり、ユーザーのニーズに応じたカスタマイズも求められます。

身障者って言葉自体がなくなるような社会になってほしいなと思って記事にしてみました。

https://twitter.com/madao_remodel/status/1847118980643017066

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