2024.06.18
聚焦丰田研发的神奇椅子：
仅坐着就能变健康！十分方便
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首先，请看下图中的椅子。
这是一把神奇的椅子，人只要在上面“坐着”就能“运动”。您可能不明白这是为什么，其实答案就在座椅内侧......
仅是坐着就能运动的原因是什么？
如图所示，座椅的三根支柱中有一根是短的，当人坐在上面时，座面会因此略微倾斜。如下方视频所示，三根支柱以圆周运动的方式旋转，座椅倾斜的方向会360度时刻发生变化。
这种倾斜是难以被人察觉的，座面需要一分钟以上的时间才能慢慢转一圈。人类有一种在不知不觉中保持姿势的本能，叫做“姿势反射”，即在头部保持固定的情况下，骨盆会自然移动。
即是说，只要坐在这张椅子上，人就能进入肌肉反复紧张和放松的状态。
它类似于平衡球，可以增强身体的核心力量，但平衡球在向一侧倾斜时会保持倾斜的状态，而这张椅子则会自动旋转360度，让使用者在不知不觉中保持运动。
唤醒失去的能力？
实际在椅子上坐了20分钟后，你会感到轻微疲劳。这证明通过这个椅子，使用者能够使用通常不会有意识去使用的肌肉。事实上，锻炼“通常不会有意识去使用的肌肉”具有重大意义。
来自未来创造中心数理科学领域的小田岛正主管
据说，过去的人们能背起100公斤重的米袋。我们认为，这不是因为过去的人更加厉害，而是现代人失去了一些能力。
我们怎样才能恢复失去的能力呢？这个问题便牵扯到了“ERIA※”。“ERIA”的意思是通过恢复人们原有的能力来扩展功能。
※Enhancement by Recovering Inherent Abilities
通常来说，扩展功能与肌肉训练、脑部训练以及使用眼镜或助听器等辅助工具有关，但ERIA的概念和它有本质区别。
具体有什么不同呢？这个问题非常有趣。
它通过训练和工具来强化的不是“大脑”、“肌肉”和“感觉系统”本身，而是锻炼它们之间的联系。
来自未来创造中心数理科学领域的小田岛主管
我们注意到了在日常生活并不常用到的人具备的联动性。我们认为古代人类在大脑、肌肉和感觉系统之间的连接部位的功能方面，或许比现代人更为优越，能够更高效地协调身体并展现出更强的运动能力。
连接部位与大脑和肌肉不同，不能有意识地锻炼。正因为如此，我们需要无意识的锻炼方法。
于是我们研发出了文章开头介绍的椅子。
我们调查了坐在“固定椅子”和“倾斜旋转椅子”时，两者肌肉活性度的差异。调查结果表明，坐在旋转的椅子上，不仅是腰部，各个部位都会轮流出现深层肌肉的紧绷和放松。
通过增强肌肉协调性，可以期望提高已经失去的能力。换句话说，某些通过肌肉训练和脑力训练无法有意识训练的领域，或许能通过使用这种椅子实现功能扩展。
与艰苦的锻炼不同，只是坐在椅子上，即使不刻意进行也能持续训练。
另外，长时间保持同一姿势坐着会增加对腰部的负荷，容易引发腰痛，但如果座面是可动的，就难以维持相同的姿势。因此，可以期望它能带来减少腰痛的效果。
除了前文介绍的这种椅子外，还研发了各种各样的椅子。它们的共同点是座面设计为摇摇晃晃的不稳定状态。关键词是“运动链”。这一概念过于复杂，我们来简单来解释一下，请看下文……
为何要让座面摇摇晃晃
在研发的椅子中，有些配有像上图那样的脚蹬踏板。研发人员尝试了各种各样的方法，把座面故意设计成摇摇晃晃的不稳定状态。
来自未来创造中心人类研究小组的青木英佑主管
人类的身体有一种叫做“运动链”的结构。一边坐着一边移动脚时，如果是坐在“躯干左右摆动的同时还能旋转的座面”，不仅是脚，骨盆、腰椎、胸椎也会发力。
通过测量肌肉活动量，确认不仅下肢肌肉，还有腹部周围的肌肉也在发力[1]。
阅读这篇文章的人中，也有很多人因在家工作而增加了坐的时间。据京都府立医科大学的一篇论文显示，研究数据表明[2]，每增加2小时的日间坐姿时间，会导致“死亡风险增加15%。
不要长时间坐着，要积极活动腿脚，改善血液流动。但现实情况是人们因过于忙碌而难以改善。健康如果不能持久，就没有意义，这就是为什么在办公室坐着时能进行有氧运动的椅子有很大的潜力。
“竟然能够健步如飞……”
研究的出发点，原本是为了解决丰田健保的老年保健设施“JOYSTAY”所遇到的问题。研发人员们在该设施工作人员基于现地现物理念所制造的许多单纯造物上，获取到了大量灵感，从而萌生了制造这些独特椅子的想法。
入住设施的老年人们，坐着的时间很长，跌倒的风险也高。另外，新冠疫情期间，为了避免人与人之间的亲密接触，康复室也不得不关闭……
因此，研发团队在向设施工作人员们确认入住者实际情况的同时，开始制作脚踏车康复机。
来自未来创造中心人类研究小组的青木主管
我们将制作的成品带到保健设施去，工作人员们一边询问使用方法，一边提出如“要是有个平台就好了”“希望有个蹬车时防止后倾摔倒的椅背”等反馈，我们再将这些建议收集起来，回去进一步改善。
入住设施的人员中有些人膝盖疼，有些人关节运动受限。
研发人员为了方便这部分人群的使用，反复进行研发试错。通过椭圆轨道减少运动时对膝盖造成的负担，调整器械在使用时可保持运动者的关节在可动区域内。另外，他们还增设了直接连接轮椅使用的功能，在减少了跌倒风险的同时降低了看护成本。
在采访引进康复机的设施时，我们了解到了这些声音。
JOYSTAY森安弘室长
老年人只要2周不运动，运动机能就会大幅下降，而且一旦运动机能下降将很难再恢复。
这台机器只要在上面行走，平板中的景色就会改变。如此一来，老年人们就能以玩游戏的心态，持续坚持运动。
柴田升平理疗师
使用者们都反应“很有趣”“感觉走得快了”。而他们的家人们也都吃惊地表示“没想到能如此健步如飞”（笑）。
上图为JOYSTAY高龄者支援室森安弘室长（左）与柴田升平理疗师（右）。
因为有滚轮所以便于移动，而且脚踏车的形式，也方便轮椅使用者锻炼。“这台器械成了帮助入住设施的人员们维持活动量的有效手段”。在移动受阻的新冠疫情期间，我们收到了这样的评价。
根据日本内阁府的估算数据显示，如果能够降低ADL（日常生活活动能力评定）下降者以及外出困难者两成占比，2034年看护费将减少1.3万亿日元，医疗费将减少128亿日元。
因此，研发这种能够帮助老年人恢复机能的康复机械，其意义极其重大。这不仅是在造福老年人和他们的家人，同样也是在为社会各界人士的幸福做贡献。
来自未来创造中心人类研究小组的青木主管
正因为我们对身体的使用方法还有很多不明白的地方，所以才有趣。仅一个简单的摇扇子动作，关节的使用方式也会因人而异。我们的制造目的是：不要让人去适应机械，而要通过深入了解人体结构，来为更多人带去幸福。
上图从左到右依次为未来创造中心人类研究小组的竹田贵博主任、同组的青木主管和小田岛主管、以及在丰田实验制造科具有长年造物经验，隶属于丰田企业有限公司的池田富夫先生。
该项研究不仅能够守护久坐的老年人及商务人士们的健康，还有望重新定义卡车司机劳动时间，为物流的“2024年问题*”提供解决方案。今后，这将作为丰田的主流课题，为汽车座椅的研发带来全新的可能性。
＊日本于2024年4月1日起实施新的工作时间规定。强制卡车司机每年加班时间上限为960小时。预测由此将产生司机的工资降低、离职率上升、运力不足、物流成本上升等影响，被运输业称为“2024问题”。
请各位读者继续关注该项研究今后的进展情况吧！
[1]青木英佑，池田富夫，将坐姿时间变为健康改善时间的研究―，机器人技术·机械电子技术 演讲会 2023（名古屋），2A1-H11 [2]Koyama T, et.al ; Japan Multi‐Institutional Collaborative Cohort (J‐MICC) Study Group. Effect of Underlying Cardiometabolic Diseases on the Association Between Sedentary Time and All-Cause Mortality in a Large Japanese Population: A Cohort Analysis Based on the J-MICC Study. J Am Heart Assoc. 2021 Jul 6;10(13):e018293. doi: 10.1161/JAHA.120.018293. Epub 2021 Jun 14.
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