脳とロボットをつなげるBMIの研究

脳波でロボットを思い通りに操作する

現在、人の脳と機械をダイレクトに接続する「BMI（ブレイン・マシン・インタフェース）」の研究が注目されています。これは、人が考えた通りにロボットを動かしたり、頭で考えるだけでコンピュータに文字入力できるようにしたりする機械制御技術です。現在は脳波や視線の検出によってロボットを操作していますが、より感覚的な操作方法を実現するために、人の動きを正確に再現できるロボットの開発が進められています。しかし、「コップを持つ」といった簡単な動作でも、人間は同時に50以上の筋肉をコントロールしています。こうした緻密な筋肉の動きや可動域を再現するため、人間の骨格を3Dプリントしてサーボモーターや制御基板などを組み合わせたロボットの開発が行われています。

人間の動きを再現するロボット

脳波で操作するタイプのBMIは、人が動作を行う際に発している微弱な脳波を利用します。人体のさまざまな動きに合わせた脳波パターンをAIに学習させ、BMIが読み取った脳波に対応した動きをロボットが再現するように調整を行います。映画『アイアンマン』のように身体に装着して人間の動きを助けるロボットや、離れたところから念じるだけで動かすことができる機器の開発が目標とされています。

脳のデータを移す？

BMIとロボット制御の研究・開発が進めば、より人体に近い高性能の義手や義足が可能になります。また、どんな職種でも職場に出勤せずに、自宅からロボットを操作して作業できるようになるかもしれません。さらにこの研究が進めば、最終的には人間の脳にあるデータを別の脳や機械に移し替えることで「死なない人間」を実現できるかもしれません。脳のデータを移し替えることができれば、肉体の寿命とは関係なく人の脳は生き延びることができます。すでに海外ではラットでの研究が始まっており、人間が死なない未来が訪れるかもしれないのです。

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先生情報 / 大学情報

東京工芸大学工学部機械コース教授辛徳先生

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ライフサイエンス、情報工学、機械工学

メッセージ

野球選手がボールを受け取る、音楽家がバイオリンを弾く時など、日常生活のさまざまな作業において、このような環境との相互作用は脳が腕の粘弾性を巧みに制御しているから可能なのです。ウェアラブルロボット研究室では脳波や筋電信号や視線などさまざまな生体信号を処理し、ロボットを制御する手法を研究しています。最近の映画『アイアンマン』のように人間のパワーを上げるスーツや電動義手などを作りたいです。

先生への質問

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東京工芸大学は今年創立100周年を迎え、設立以来、「テクノロジー（写真技術）」と「アート（写真表現）」を融合した最先端の学びを提供してきました。
工学部は2024年度「情報」「機械」「電気電子」「建築」の４コースに改編します。特に、「データサイエンス」「AI・コンピュータサイエンス」「画像・写真応用」の3分野からなる新しい「情報コース」が誕生します。
また、工学部にいながら「写真演習」「デザイン演習」を学べるのは、写真教育をルーツに持ち、芸術学部を併設する本学ならではの強みです。