腕を失ってもドラムをたたける!?　驚異の筋電位VRインターフェース

　ドラムのスティックを握った手を動かすと、ディスプレイ内にポリゴン表示されたスケルトン（骨格）の腕が動き、シンセサイザードラムのサウンドが鳴り響く――VR開発を手がけるR＆D型企業、ソリッドレイ研究所がリリースした「マッスルトーク」だ。体の動きがそのままインターフェースになることを狙いとして、東京工業大学の小池研究室の研究成果を受けて、開発されたシステムである。

　腕の筋肉を動かすための脳からの指令を伝える神経から、筋電位と呼ばれる微弱かつ高速なパルス信号が流れる。それを2つの筋電位センサーで検知して増幅し、PCで波形の振幅や長さを解析して、人間の腕の動きを忠実に再現するのだ。

「筋電位によるVRというのが、『マッスルトーク』のコアテクノロジーです」と、開発を手がけた徳永健一氏は語る。人間の動きをVRで再現するには、従来は位置・角度や加速度をセンサーで検出したり、モーションキャプチャーで動きをスキャンするといった方法があった。
「それらの方法では処理速度や機器の複雑さという難点がついて回ります。筋電位を検出する方式は、センサー自体の開発や解析アルゴリズム構築は決して簡単ではありませんが、機器自体は非常に小型ですみますし、何より多彩なパターンのシミュレーションが可能なんです」

　筋電位は前述のように、神経を通るパルス信号である。「マッスルトーク」は筋肉の動きの結果を拾うのではなく、いわば筋肉を動かそうとする「人間の意思」を検出する。
　健常者の場合は現実の動きをトレースすることになるが、仮に何らかの障害で腕が動かなくなったり、事故で腕を失ってしまった場合でも、神経が残っていれば、失われた筋肉を動かそうとする意思でその動きを具現化できるという。

仮想空間を自由に歩き回れる時代がやってくる

　意思を神経に伝えることさえできれば人間の動きを再現できるというインターフェースは、間違いなく画期的なものだ。「マッスルトーク」は今年6月にリリースしたばかりだが、既に多様な企業や研究機関から問い合わせが相次いでいるという。
　モニタ画面に健常者の筋電位の波形を表示させ、障害者がそれに合わせて体を動かすリハビリ用途、腕の動きをセンシングしてのロボットアーム制御、プロゴルファーの筋電位の波形に自分の波形を重ねて動きを矯正するといったスポーツレッスンなど、応用のアイデアも既に多数出てきているという。

「今は腕の伸び側、縮み側の2つを検出しているだけですが、今後はもっと複雑な動きを計測、VR化したいと思っています。例えば首は、おおむね6カ所の筋電位を測定することで、回転、うなずき、傾きをベースとした複合的な動きをシミュレートできるとわかっています。また、人間の体の中でもきわめて高レベルなインターフェースである、手の動きを徹底的に究めていきたいですね」

　ソリッドレイ研究所はVRのための基幹ソフト「オメガスペース」をリリースしている。3Dで構築した都市の中で人間が動きやすいかどうか、マルチ光源によって光がどう当たるか、これらの動作や現象をVRで簡単に検証できるというシステムだ。
　「マッスルトーク」は、「オメガスペース」のプラグインとしても機能する。将来はVRの世界を、人間が自由に歩き回れる時代が来るかもしれない。