BBEX 外骨格：脊椎生物力学に基づく先進的なサポート技術で多次元の力をサポートする

現代の産業や高強度の労働環境において、繰り返しの重い物を持ち上げることは、脊椎や背中の筋肉の損傷、特に腰椎の損傷を引き起こすことがよくあります。この問題は職場で広く見られ、広範な関心を集めています。この課題に対処するために、外骨格技術が開発され、効果的なサポートを提供し、身体の負担を軽減し、作業効率を向上させることを目的としています。

人体脊柱は、複雑な生物力学構造であり、多くの椎骨と椎間関節から成り立っており、多自由度の運動を実現します。各椎間関節は椎間板と2 対の小関節から構成され、椎間板は衝撃を緩和し、小関節は脊柱の屈曲と捻転を制御します。この構造により、脊柱は屈伸、側弯、軸方向の回転の3つの自由度において柔軟性を持ちます。竖脊筋は脊柱の両側に密着し、脊柱の解剖構造と緊密に連携し、脊柱のさまざまな運動を助け、多自由度の運動を調整する上で重要です。特に非対称な重量挙げを行う際に重要です。

ソウル国立大学の研究チームは最近、アクティブな双側背部伸筋外骨格スーツ（BBEX）を発表しました。外骨格技術自体は新しいものではありませんが、BBEXは設計と機能において新たな革新を取り入れ、特に脊柱と背部伸筋のシミュレーションにおいて、既存の背部サポート装置の改善を目指しています。

技術的特徴

生物力学シミュレーション：BBEX 外骨格は多自由度設計を採用し、直列のリニアアクチュエーターを通じて脊柱と背部伸筋の自然な構造と運動パターンを模倣します。この設計により、外骨格は多方向の力のサポートを提供し、さまざまな非対称な重量挙げのタスクに適応します。

支撑と快適性：BBEXは、竜脊筋の作用を正確に模倣することで、高強度の作業を行う際に自然な支えを提供し、脊柱への圧力を軽減します。その設計は、人体の脊柱の自然な動きと調和するように作られており、快適性と効果を向上させます。

多次元の力のサポート：BBEX 外骨格は、次級脊柱筋メカニズム（SES）を備えており、一連の直列駆動モジュールから構成されています。これには椎骨ブロック、ボールジョイント、リニアアクチュエーターが含まれ、脊柱筋の両側配置を模倣しています。このメカニズムは、人間の脊柱に似た三自由度の回転を実現し、重量挙げの際に効果的な多次元サポートを提供します。背中の筋肉の力の要求を軽減し、脊柱関節への圧力を低下させます。特に、背中の筋肉の力が主に関節のせん断力を生じる場合、補助力はこれらの力の影響を効果的に減少させることができます。

安全性検証：BBEXは技術的に革新を遂げていますが、安全性の検証は依然として重要です。この装置は厳格なテストを受けており、実際の使用における安定性と信頼性が確保されています。

応用の展望

BBEX 外骨格は、以下のような広範な応用の可能性を持っています：

工業環境：建設、製造、倉庫などの分野で、BBEXは作業者の負担を軽減し、作業効率を向上させることができます。

リハビリテーション：医療分野において、BBEXのサポートと補助機能は、患者が運動能力を回復し、生活の質を改善するのに役立ちます。

他の応用シーン：軍事や救助などの高強度の任務において、BBEXが提供する追加の力のサポートは、潜在的な応用価値を持っています。

アクティブ式両側背部伸筋外骨格スーツ（BBEX）は、外骨格技術の重要な進歩を代表しています。脊柱の生物力学的特性を正確に模倣することで、BBEXは多次元の力のサポートを提供する新たな可能性を示しています。