柏中心因 4 月份的组织重组和人事变动而采用了新的结构,并将在 2025 年继续活跃。
研究架构进入下一阶段,“人类增强研究中心”成为“人类社会增强研究部”,传感器件研究组成为“传感技术研究部”新的研究组。
“SMART SENSING2025”将于 2025 年 6 月 18 日至 20 日在东京国际展示场举行。
我在 AIST 展位采访了柏中心的研究人员。
人类社会增强研究部生命功能机器人研究组组长田中英行表示:“我想与企业一起实现具体的社会实施活动。”
有许多与公司合作的研究项目正在进行中,所以我热衷于做更多具体的活动,以便它们能够迅速转化为业务,我说,“我希望(小组)成员的研究尽可能多地得到实施。”
Marayoshi Shinozaki 是同一团队的成员,他正在致力于开发支持医疗环境的设备。
我介绍的是便携式毛细管充盈时间测量装置。
毛细管再填充时间 (CRT) 是指施加压力时指甲下的肤色变白以及释放压力时恢复到原始颜色所需的时间。
医务人员测量CRT以发现脱水和败血症的早期迹象,但他们的判断很大程度上基于经验,并且存在一个问题,即经验丰富的医务人员和缺乏经验的医务人员之间的评估水平存在差异。
此外,即使您想稍后比较评估结果,也很难做到这一点,因为它们没有定量化。
筱崎先生一直致力于开发一种可以量化 CRT 的设备。
结构简单,可以在相同压缩条件下测量CRT,因此任何人都可以进行比较。
他笑着说,他花了很多精力来改进用户界面,以便更容易理解。
这项研究是我在加入AIST之前就开始进行的,目前正处于与医疗机构合作收集数据并评估测量数据是否可以用于诊断和评估的阶段。
“我对能够继续我作为研究生开始的研究至今充满感激之情。”
同组成员Konami Izumi正在示范穿着她开发的针织感应服装。
我们正在研究和开发超越可穿戴设备并将衣服本身用作设备的“穿戴设备”。
作为解决福利、护理、医疗等问题的传感装置,目的是减轻佩戴者的压力。
“我想通过关注健康人群的体育和其他活动来扩大其使用范围。”
另一位研究人员穿着配备传感器的衣服来介绍他的研究。同一研究小组的Daisuke Goto推出了名为MR³(用于远程康复的多模态混合现实)ware的传感器件,它可以实现远程多感官交互。
通过远程康复,培训师(治疗师)和受训者(患者)可以通过虚拟空间一起锻炼,即使他们位于不同的地点。
肩胛骨结构复杂,运动频繁,仅利用虚拟空间中的虚拟形象仍难以反映所有物理信息,训练者也难以了解学员肩胛骨的运动情况。
通过穿着这种服装,可以实时反映肩胛骨的运动,使培训师和学员即使相距较远也能有效沟通。
我想在我的头像上正确反映肩胛骨的运动!
先生Goto 未来的目标是创建能够捕获更详细信息的传感器件,以便在化身和动作捕捉中反映躯干的复杂运动。
“这是一项具有挑战性的任务,但我想在虚拟世界中重现肩胛骨的真实运动,”他热情地说。
MR3穿戴旁边展示的工作服型IMU穿戴在顶部和底部都有多个传感器,来自同一研究小组的Kunihiro Ogata正在开发一种可以测量整个身体运动的系统。
先生Goto表示,通过佩戴工作型IMU穿戴设备并测量其运动,可以将元宇宙空间中的化身与现实世界连接起来。
由于只需穿衣服和做简单的练习即可估计姿势,因此有望用于记录工人的行为。
我旁边展示传感器件的人是人类社会增强研究部身体信息动力学研究组的松原诚人先生。“旨在利用纺织品 x DX x 人体增强技术提供运行的 DX 服务”提出了基于数据的运行 DX 服务的倡议。
这项服务使用安装在跑步服背面的传感器,根据上半身的位置和姿势等运动来估计每步步幅和左右平衡等指标,并提供有关如何改进的反馈。
与Egate Co, Ltd合作开发传感器穿戴(跑步服装),与sci-bone Co, Ltd合作开发可穿戴设备,与福井县工业技术中心合作开发测量。
我们实际上在 2024 年 3 月和 2025 年 3 月举办的“福井樱花马拉松”上与跑步者合作进行了测量。
先生松原参加展览是为了介绍他的团队的研究,但他目前正在写一篇论文,以便他可以快速向世界介绍自己的研究。
探索新发展所需的技术!
传感器设备研究小组于2025年4月作为传感技术研究部智能交互设备研究组开始活动。
本次展会,我们将以“通过从人、物和环境中收集以前无法获得的数据来创造价值”为主题,介绍柔性传感器、能量收集技术、介入装置、可拉伸技术等。
[人]
同一团队的 Tomoya Koshi 推出了用于评估肺功能的可拉伸 3D-EIT 传感器。
将带状传感器缠绕在胸部,在改变测量电极的同时测量电极之间的电阻。可以测量变化的分布,并且可以将肺部的状态可视化为图像。
当空气进入肺部时,阻力会增加,因此观察阻力的变化可以告诉您呼吸情况。
例如,当肺炎引起水积聚时,抵抗力不会增加,因此可以预测该部位正在发生炎症。
在紧急医疗环境中,需要快速检查各种生命体征,但如果患者在呼吸困难的情况下被送往医院并佩戴呼吸器,医生就很难检查肺部状况。
使用该传感器,即使戴着呼吸器,也可以通过图像检查肺部内部。
我们与一家风险投资公司和岛根大学医学院一起进行了研究和开发,当我们将其戴在肺部炎症患者身上并进行肺功能评估的定性比较时,我们能够确认它与CT扫描图像中假设的炎症位置大致相符。
先生Koshi 专门研究柔性传感器,并表示他希望进一步开发软可穿戴传感器并致力于人体传感。
其实,我被借调到经济产业省机器人政策室一年了,刚刚回到产业技术研究院。
利用这些经验,他表示他希望致力于开发技术,为机器人配备软传感器,使它们能够执行机器人不擅长的灵巧动作,从而帮助缓解劳动力短缺。
[东西]
机器人手正在抓取两种类型的球体并移动它们。机器人手具有触觉来确定球体的形状和硬度。
同一团队的 Daiki Nobeshima 介绍了他在使用触觉传感器改进机器人抓取和拾取方面所做的努力。
通过连接柔软的传感器,您可以根据触摸物体的位置以及抓住物体所用的力来确定物体的形状。
如果观察压力分布,如果您抓取的物体打滑并即将掉落,压力分布会发生变化,因此您可以立即检测到并重新抓取它,这将提高机械手的可靠性。
通过赋予机器人与人类相同的触觉,我们将能够执行以前只有人类才能完成的精细任务。
先生野岛说,目前使用的机器人只需在其上安装传感器即可获得触觉,因此他看到了它们在各种地方使用的潜力。
谈到未来的目标,他表示希望推进研究,以实现机器人取代诸如取餐和护理等与人直接接触的服务的未来。
[环境]
同一研究小组的 Yusuke Komasaki 推出了一种湿度可变电池,可根据昼夜湿度的变化发电。我们提高了发电性能,并成功在户外驱动无线传感器超过 4 个月。
它经常在电视和其他媒体上被宣传为一种利用自然环境且不需要电源的未来电池。
当我问驹崎先生未来的目标时,他回答说:“我的目标是将设备的使用寿命延长到五年以上,并投入实际使用。”
我们将探讨自动驾驶(机器人)和家庭使用需要什么样的技术!
当我向研究小组负责人 Atsushi Takei 询问他的未来目标时,他告诉我:“我们计划探索新的发展,例如不仅在机器人手上安装压力传感器,还安装湿度和温度传感器。”
研究人员制定的下一步行动。今年请继续关注柏中心的研究人员!
采访柏中心公关官
导演评论
正如您所读到的,我们正在进行各种研究项目,包括可穿戴传感器、智能纺织品、机器人触觉传感器以及利用湿度波动的发电设备。
我们将继续迎接挑战,与工业界、学术界以及公共和私营部门合作,将技术应用于社会,解决医疗、护理、制造和可持续发展社会等常见问题。
仓田武