義手の機能は、もはやSFではない
2012年、ジェイソン・バーンズが感電事故に遭い、医師は肘から先の腕を切断せざるを得なかった。ミュージシャンだった彼にとって、右腕を失ったことは、簡単には癒やせないほどのトラウマと悲しみをもたらしたに違いない。
その2年後、ジョージア工科大学デザイン学部の教授ギル・ワインバーグと研究室のメンバーは、バーンズのために新しい義手を開発し、お気に入りの楽器の一つであるドラムを演奏できるようにした。その義手にはドラムスティックが2本取り付けられていた。1本はバーンズ自身が操作し、もう1本は自動で動き、周囲で聞こえる音楽に合わせて動きを即興で変えた。
バーンズは以前、ピアノも弾いていた。しかし、現在入手できる義手の大半は、これほど複雑な楽器の演奏に必要な器用さをまだ備えていない。そこで、ドラムスティックを取り付けた義手を開発した後、ワインバーグは別の装置の開発に着手し、バーンズが再びピアノを弾けるようにしようとした。その際、ルーク・スカイウォーカーの義手から着想を得た。国防高等研究計画局（DARPA）も、同じものから着想を得ていた。。
腕を切断された後も、バーンズには指を動かすために必要な筋肉が残っていた。問題は、ほとんどの義肢で使われている筋電図（EMG）センサーの精度が低いことだった。そのため、ワインバーグとチームは別の方法を探す必要があった。
「ジェイソンのEMGによるパターン検出を改善しようとしましたが、指を一本ずつ動かす制御は実現できませんでした」とワインバーグは説明する。そこでチームは超音波装置を取り入れた。ジョージア工科大学の他の教授、ミノル・シノハラ、クリス・フィンク、レヴェント・デゲルテキンと協力し、バーンズが普段使っている義手に超音波プローブを取り付けた。
ジョージア工科大学の説明によると、バーンズが切断された薬指を動かそうとしたときに見られる筋肉の動きは、ほかの指を動かそうとしたときの動きとは異なる。この情報を使い、ワインバーグとチームは指ごとに異なる筋肉の動きをアルゴリズムに入力した。これにより、バーンズがどの指を動かそうとしているのかを判別できる。超音波信号と機械学習を組み合わせることで、各指の動きだけでなく、どれほどの力を加えようとしているのかも検出できる。
それから5年が経った今、彼は再びピアノを弾けるようになった。
「まったく信じられないほどです」とバーンズは語る。「この新しい義手なら、モードを切り替えたりボタンを押したりせず、その場で好きな握り方ができます。こんなことができるようになるとは思ってもいませんでした」
実用化への展望
驚くべきことに、ワインバーグは、バーンズの新しい義手に使われた技術は音楽以外にも活用できると考えている。教授によれば、いつか「入浴、身だしなみを整えること、食事」などの作業を支援できる可能性がある。指一本ずつでピアノの旋律を奏でられるほどの器用さを実現したのだから、キーボード入力にも役立つはずだ。スマートフォンの操作や、テレビゲームのプレイなどにも使えるだろう。
可能性はそれだけにとどまらない。ワインバーグは、健常者でさえ指を動かすことでロボットの手足を遠隔操作できる時代を思い描いている。これはサイボーグの登場人物、モリー・ミリオンズを思わせる。彼女はウィリアム・ギブスンの『ニューロマンサー』に登場する。
しかし、現在、自動化によって何百万人もの労働者が職を失うことへの懸念があるなか、危険を避けて遠隔地からでも「手を動かす」仕事を人々に提供できれば、移行を少しでも円滑にできるかもしれない。また、人工の存在が生物を置き換えるのではなく、人間、人工知能、ロボット工学が協力し合い、すべての人の利益につながる新たな調和を生み出す可能性もある。
確かなことが一つある。ロボット工学とAIはさまざまな形で人間の能力を高めようとしており、私たちはそれらを全面的に受け入れる寸前にいる。ボストン・ダイナミクスのCEO、マーク・レイバートの言葉を借りれば、「人間や動物がすることをできるロボットがあれば、非常に役立つでしょう」
