ウェアラブル機器への人工知能導入で、スマート外骨格への需要が増加

業界情報

外骨格は、装着者とペアになって動作するウェアラブル機器です。外骨格と対をなすものは、直接制御する者がいなくても動作を行う自律型ロボットになるでしょう。外骨格は身体に装着し、身体動作の拡張や補助、また身体機能の回復を強化するものとして動作します。スマート外骨格は、動力を備えたウェアラブルスーツで、装着者の動作を補助することで心身の健康を増進するものであると同時に、特殊な作業を行うために人の技量を拡大するものです。スマート外骨格は、人の体の動きを素早く計算し、動きに合わせて自然に変化することで、より理想的な動作の遂行をアシストします。

加えて、体の動きに素早く適応できるという能力から推測できるように、スマート外骨格は従来の外骨格に比べエネルギー消費量がより少ないです。

軽量でポータブルな機能回復機器が成長の起爆剤に

ウェアラブル外骨格は、運搬に非常に大きな負荷がかかっている人の作業を補助するために使われています。しかしながら、外骨格の売れ行きは概して低調です。これには、ハードウェア部品が重いことや、装着者が障害物の方へ歩いて行ったり体を動かしたりする際、その動作の変化が予測できない場合があるといった理由があります。そこで、スマート外骨格市場の業界団体は、機械技術、材料科学、人工知能(AI)の分野で革新を推し進めています。そうすることで、運搬補助機器や機能回復機器は軽量化、小型化が可能となり、着用者にとって魅力あるものとなるからです。

世界中に、さまざまな病気が原因で色々な身体機能に問題を抱える人が急速に増加しています。スマート外骨格機器という選択は、そうした人たち一人ひとりの要望の実現に取り組むことに端を発しており、結果、スマート外骨格に注目が集まるようになりました。スマート外骨格のメリットとしては、技量や有用性の拡張、作業者のケガの減少、医療コストの削減、そして障がいにより発生するコストの削減などがあります。加えて、スマート外骨格を使えば、作業者が機械ロボットと同等に活躍できる可能性があり、完全にロボット化する必要がなくなります。このような理由により、革新的に進歩したスマート外骨格機器がさまざまな企業で導入されるようになり、市場の活性化につながっています。

スマート外骨格の生産は、COVID-19の流行でいったん落ち着くとみられています。COVID-19の不安の増大に起因する新たな副次的影響により、世界経済の回復に必要な期間が引き伸ばされています。そこで、スマート外骨格メーカー各社は、医療、製薬、動きの速い消費財、飲食料品などの基幹産業が危険な状態にあるため、機械式スマート外骨格の利用を拡大し、新たな収益源を生み出して代替利益をあげようとしています。

スマート外骨格の臨床利用によって需要はさらに増加へ

実際に身体障がいや神経に関する問題を抱える患者のリハビリにおいてスマート外骨格の使用が増加しており、これは世界のスマート外骨格市場の発展に主要な要件となります。それにもかかわらず、スマート外骨格はそれほど利益をあげないのではないかという懸念が、市場の拡大を制限してしまう可能性もあります。現実問題として、市場の発展に向けて利益を得られるやりがいのある扉を開くには、独創的かつ軽量でエネルギー効率の良い外骨格の開発を推進するベンチャー事業が、世界的に勢いづく必要があります。

脳卒中によって生じる身体的な機能不全や実際の障がいは、世界中の非常に多くの患者に対し、あらゆる面にわたって影響を与えているといっていいでしょう。脳卒中による死を免れた患者は、日常機能の回復を速めたり通常の歩行機能を回復させたりするため、外付けの補助機器を必要とします。臨床用に作られたスマート外骨格を使用すれば、そうした患者がリハビリや治療を順調に進めることができます。スマート外骨格の股関節と膝関節には動力が備え付けられており、重力のかかる部位の微妙な変化を検知することで体の動きに適応します。患者が外骨格を装着して身体機能の低下している部位を動かすと、連続した歩行を補助してくれ、さらに通常の歩行機能の回復を支援します。通常の歩行機能を回復させるリハビリにスマート外骨格の導入を拡大することが、市場の発展に必要です。

ウェアラブル機器

現在の進歩によって、特徴的かつ幅広い動きができる外骨格が開発されるでしょう。また、医療サービス分野におけるロボット改革という観点によって、スマート外骨格機器への関心が高まっています。さらに、市場の中心となる企業は患者の要求に応えるため、新たに独創的で革新的に進歩した機器の改良に取り組んでいます。Ekso GTは、脳卒中患者のリハビリ用機器としてFDAに承認された主要な外骨格です。これを受けて、機械的に進歩した機器が次々に導入され、市場が拡大することになりそうです。

この記事はのPragati Pathrotkarが執筆し、Industry Diveパブリッシャーネットワークを通じてライセンスされたものです。ライセンスに関するお問い合わせはlegal@industrydive.comにお願い致します。          

 

用途事例

減速機(レオナ)

減速機(レオナ)

モーターから得た回転速度を減速・変速させ、必要な力を得るための変換機

減速機

製品

レオナ™

グレード

・開発品(フィラー強化)
・ポリアミドの疲労特性を活かしつつ、耐摩擦摩耗に優れた材料

特長

・耐摩擦摩耗性
・高剛性
・耐疲労特性

用途事例

モーターギア

モーターギア

ドア・ワイパー・シート等を駆動させるモーターに使用されるギアには、高い耐久性が求められるため、高粘度のホモポリマーが主に使用されています。

モーターギア

グレード

・テナック MG210:超高粘度高耐久ホモポリマーグレード

特長

・耐久性
・耐クリープ性
・金属代替による軽量化が可能

用途事例

車載カメラ
(鏡筒、レンズスペーサー)

車載カメラ
(鏡筒、レンズスペーサー)

車に搭載される各種カメラに使用される鏡筒、レンズスペーサー

鏡筒・レンズスペーサー

グレード

XP640 PPA/PPEアロイ+GF40%
DG040、DG340 PPS/PPEアロイ+特殊ガラスフィラー40%

特長

・高耐熱PA並みの高耐熱・高強度・高剛性のパフォーマンスを発揮します。
・高温環境下の機械強度低下が小さく、特殊ガラスフィラー配合により寸法変化の異方性が小さいです。
・金属部品の樹脂化に貢献することで部品コストダウンに寄与します。

用途事例

コネクター

コネクター

電気・電子部品の結線用

製品

レオナ™

グレード

・SNシリーズ、FRシリーズ、FGシリーズ
・SNシリーズ:GF強化非ハロ難燃
・FRシリーズ:非強化難燃
・FGシリーズ:GF強化難燃

特長

・レーザー印字性
・成形加工性
・強度・靭性
・電気特性(CTI)
・耐熱性

用途事例

通信アンテナカバー、MIDアンテナ基材

通信アンテナカバー、MIDアンテナ基材

通信系各種アンテナのカバー、MIDアンテナの基材

通信アンテナカバー・MIDアンテナ基材

グレード

442Z、他開発グレード
・非強化難燃グレード

特長

・優れた誘電性能(低誘電率、低誘電正接、及びそれらの小さい温度依存性)により、アンテナカバーとして好適に使用可能です。
・各種誘電性能を有するグレードラインナップを揃えており、高誘電率開発材もございます。
・耐衝撃性、安定した長期物性を示します。

用途事例

ランセット

ランセット

・ランセットは血糖値測定などの微量採血の為に用いられます。
・射出成形性、良好な穿刺性の観点からテナックが用いられています。

ランセット

グレード

高流動ホモポリマーグレード

特長

・高流動性
・帯電防止性
・低反り変形性
・固化速度が速い

用途事例

輸液ポンプガイド

輸液ポンプガイド

・輸液ポンプは必要量を長期に渡り安定に送液することだけでなく小型化が求められます。
・送液部分は医療用チューブと絶えず接し高い耐摩擦摩耗性能が要求されることからテナックの高摺動グレードが適用されます。

輸液ポンプガイド

グレード

高摺動グレード
当社では長年、業界最高の摩擦摩耗特性と機械物性を備えたテナックを追求し高摺動グレードとして市場に提供しております。各種相手材との組み合わせで最適なグレードをご提案します。

特長

・寸法安定性
・耐久性
・高負荷摺動性