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2024-05-29 19:13:00
ケンブリッジ大学の研究者らは、一般の人々が、制御可能な第3の親指（義足）を使って物を拾い上げたり操作したりする方法を非常に迅速に習得するのにほとんど問題がないことを実証した。
研究チームは、多様な参加者を対象にロボット装置をテストした。これは、新しい技術が包括的であり、誰にとっても機能することを保証するために不可欠だと研究チームは述べている。
将来の技術の新たな分野として、運動能力の増強があります。これは、外骨格やロボットの追加身体部品などの電動ウェアラブルデバイスを使用して、現在の生物学的限界を超えて運動能力を向上させることです。
こうしたデバイスは、生産性を高めたい健康な人々の生活の質を向上させる可能性がある一方で、同じテクノロジーは障害を持つ人々に環境とやりとりする新しい方法を提供することもできます。
ケンブリッジ大学医学研究会議（MRC）認知・脳科学ユニットのタマー・マキン教授は次のように語った。「テクノロジーは人間とは何かという定義そのものを変えつつあり、機械はますます私たちの日常生活、さらには心と体の一部になりつつある。」
「これらの技術は、社会に利益をもたらす刺激的な新しい機会を切り開きますが、それがどのようにしてすべての人々、特にイノベーションの研究開発から排除されがちな疎外されたコミュニティを平等に支援できるかを考えることが重要です。誰もがこれらの刺激的な進歩に参加し、その恩恵を受ける機会を得られるよう、研究開発プロセスのできるだけ早い段階で、包括性を明確に統合し、測定する必要があります。」
マキン教授の研究室の協力者であるダニ・クロードは、装着者の動きの範囲を広げ、握力を高め、手の運搬能力を拡張することを目的としたロボット用追加親指である第 3 の親指を開発しました。これにより、ユーザーは片手では困難または不可能な作業を実行したり、他の人と調整することなく複雑な両手作業を実行したりできるようになります。
親指は、実親指の反対側の手のひらに装着され、それぞれの親指または足の下に設置された圧力センサーによって制御されます。右足のつま先からの圧力は親指を手のひらの上で引っ張り、左足のつま先から加えられた圧力は親指を指に向かって引き上げます。親指の動きの大きさは加えられた圧力に比例し、圧力を解放すると元の位置に戻ります。
2022年、研究チームは毎年恒例の王立協会夏季科学博覧会で第三の親指をテストする機会を得ました。そこでは、あらゆる年齢層の一般の人々がさまざまなタスクでこのデバイスを使用することができました。その結果は本日、 科学ロボット工学。
チームは 5 日間にわたって、3 歳から 96 歳まで、さまざまな年齢層の 596 人の参加者をテストしました。このうち、Third Thumb が手にしっかりとフィットしなかったか、足でコントロールできなかった (展示会用に特別に開発された圧力センサーは、体重が非常に軽い子供には適していなかった) ため、Third Thumb を使用できなかったのはわずか 4 人でした。
参加者にはデバイスに慣れるための時間が最大 1 分与えられ、その間にチームは 2 つのタスクのうち 1 つを実行する方法を説明しました。
最初の課題は、親指だけを使ってペグボードからペグを 1 本ずつ拾い、バスケットに入れるというものでした。参加者は 60 秒間でできるだけ多くのペグを動かすように求められました。333 人の参加者がこの課題を完了しました。
2 番目のタスクでは、第 3 親指と装着者の生手を組み合わせて、5 個または 6 個の異なるフォーム オブジェクトを操作して移動します。オブジェクトはさまざまな形状で、異なる操作方法を使用する必要があるため、タスクの器用さが増します。参加者は再び、最大 60 秒以内にできるだけ多くのオブジェクトをバスケットに移動するように求められました。246 人の参加者がこのタスクを完了しました。
ほぼ全員がすぐにデバイスを使用できました。参加者の 98% が使用開始後 1 分間で第 3 親指を使用して物体を正常に操作することができ、タスクを実行できなかった参加者はわずか 13 名でした。
参加者の能力レベルはさまざまだったが、性別によるパフォーマンスの違いはなく、親指は常に右手に装着されていたにもかかわらず、利き手によるパフォーマンスの変化もなかった。楽器の演奏を習っていたり、手先の器用さが求められる仕事をしているなど、「手先が器用」だと考えられる人々が、タスクの遂行能力が優れているという決定的な証拠はなかった。
高齢者と若者は、新技術の使用において同様の能力を示したが、高齢者層に限ったさらなる調査では、加齢とともに能力が低下することが明らかになった。研究者らは、この効果は、加齢に伴う感覚運動能力と認知能力の全般的な低下による可能性があり、また、世代間の技術との関係を反映している可能性もあると述べている。
一般的に、年少児のパフォーマンスは低かった。課題を完了できなかった 13 人の参加者のうち 6 人は 10 歳未満で、課題を完了できた参加者の中では、最年少の子供のパフォーマンスは年長児に比べて低かった。しかし、年長児 (12 ～ 16 歳) でさえ、若者よりも苦労した。
ダニ氏は次のように語った。「拡張とは、テクノロジーとの新しい関係を設計することです。つまり、単なるツールを超えて、身体そのものの延長となるものを作り出すことです。身体の多様性を考えると、ウェアラブル テクノロジーの設計段階は、できるだけ包括的であることが重要です。これらのデバイスが幅広いユーザーにとってアクセスしやすく機能的であることも同様に重要です。さらに、人々が簡単に習得し、すぐに使用できるものでなければなりません。」
同じくMRC認知・脳科学ユニットの共著者ルーシー・ダウダル氏は次のように付け加えた。「運動能力の増強、さらにはより広範な人間と機械の相互作用が成功するには、ユーザーの運動能力や認知能力とシームレスに統合される必要があります。年齢、性別、体重、ライフスタイル、障害、さらには人々の文化的、経済的背景、さらにはテクノロジーの好き嫌いまで考慮する必要があります。この目標を達成するには、大規模で多様な個人のグループを物理的にテストすることが不可欠です。」
包括的な設計の考慮が欠如していることが技術的な失敗につながった例は数え切れないほどあります。
- 話し言葉をテキストに変換する自動音声認識システムは、黒人の声よりも白人の声をよりよく聞き取る能力があることがわかっています。
- 一部の拡張現実技術は、肌の色が濃いユーザーに対しては効果が低いことが判明しています。
- 車のシートとシートベルトは主に衝突試験中に「平均的な」男性サイズのダミー人形を乗せるように設計されているため、女性は自動車事故による健康リスクが高くなります。
- 右手での使用やグリップを前提に設計された危険な電動工具や産業用工具は、左利きの人が利き手ではない方の手で操作せざるを得ない場合、事故の発生が増えています。
この研究は、欧州研究会議、ウェルカム、医学研究会議、工学・物理科学研究会議によって資金提供されました。
#研究によると人々は余分な親指を受け入れることに何の問題もない