サイエンス

筋肉の動きを記録して他人に再現させる「ロボット繊維」が開発される


「自分がどのくらい伸ばされたり圧縮されたりしているのかを感知し、ユーザーに触角的なフィードバックを送ることが可能な繊維」が新たに開発されました。この「ロボット繊維」を衣服に利用することで、アスリートや歌手の筋肉の動きを記録し、別の人のトレーニングに役立てることができるほか、呼吸器疾患や睡眠障害の治療にも役立つと考えられています。

New fibers can make breath-regulating garments | MIT News | Massachusetts Institute of Technology
https://news.mit.edu/2021/fibers-breath-regulating-1015

ロボット繊維がどのようなものなのかは、以下のムービーを見るとよくわかります。

Robotic fibers can make breath-monitoring garments - YouTube


スウェーデン王立工科大学・マサチューセッツ工科大学(MIT)・ウプサラ大学の研究チームが開発した繊維は、一見するとポリエステル製の繊維のような見た目で、布として衣服に利用することが可能です。


新開発されたロボット繊維の特徴は、自らの「物理的な動き」を検知し、それをフィードバックとして再現可能ということ。このため、左側の布を引っ張ったり縮めたりを繰り返すと……


右側の布が伸びたり縮んだりといった同様の動きを再現します。


記録された動きを再現し、イモムシのように布がはう様子も。


以下のネックバンドは真ん中にある3本がロボット繊維となっており、首の筋肉の動きを記録可能。呼吸によって筋肉は無意識かつ複雑に動くため、意識的な再現は困難ですが、このようなバンドがあれば外科手術を受けた患者が、呼吸の力を回復するために役立ちます。


新たに開発されたロボット繊維は「OmniFiber」と呼ばれています。


OmniFiberは中央に「流体チャネル」を持つレイヤー構造になっており、外部のシステムから流体チャネルを通して空気を放出したり圧縮したりすることで動きを生み出します。


なので、こんな感じでくるりんと丸まったり……


緩んだりといった動きが自由自在なわけです。


軸となる流体チャネルの周囲には、シリコンベースの伸縮性のあるセンサーとポリマーがメッシュになるような形で編み込まれています。


ロボット繊維は既存の業務用機械を使って縫製可能です。また素材も安価であり、さまざまな布地に比較的容易に導入できるのが、優れている点とのこと。


研究チームはロボット繊維が編み込まれた衣服を歌手に着てもらい、筋肉の動きとデータとして記録し、その動きを歌手ではない人に再現させることに成功しています。今回の実験では「歌手の筋肉の動き」に焦点が当てられましたが、同様の方法でアスリートをモニタリングして呼吸を適切に制御したり、睡眠時無呼吸症候群の治療に役立てたり、うつ病治療における呼吸訓練に役立てたりすることが可能と考えられています。

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in ハードウェア,   サイエンス,   動画, Posted by logq_fa

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