リバーシブル、取り外し可能なロボットハンドが器用さを再定義

February, 6, 2026, Lausanne--EPFLで開発されたロボットハンドは、両親指で可逆的な手のひらの設計を持ち、ロボットの「腕」から分離して複数の物体に手を伸ばし掴むことができる、人間の器用さの限界を超えている。

対向する親指、複数の関節、それに握りしめる皮膚を持つ人間の手は、器用さの頂点と考えられ、多くのロボット手がそのイメージを模してデザインされている。とは言え、ゆっくりとした進化の過程で形作られた人間の手は最適化からは程遠く、最大の欠点は親指が一つで非対称であること、動きが制限された腕への付着である。

「家具の下や棚の後ろの物に手を伸ばそうとするとき、あるいはボトルを持ちながらチップ缶を拾うの同時タスク実行するとき、人間の手の限界は容易に見える」と、EPFL工学部学習アルゴリズム・システム研究所(LASA)の責任者Aude Billardは話している。「同様に、グリップを安定させながら、手の後ろにある物に手を伸ばすのは非常に難しく、手首の動きや体の位置調整が必要になることもある。」

Billard、LASA研究者Xiao Gao、計算ロボット設計・製造ラボのKai JungeとJosie Hughesからなるチームは、これらの課題を克服するロボット手を設計した。チームの装置は最大6本の同一シリコーン先端の指を支え、人間の非対称性の問題を解決し、指の組み合わせが親指のように対立するペアを形成できるようにする。可逆型設計により、ロボットの手の「裏側」と「手のひら」は互換性がある。その手はロボットアームから切り離し、クモのように這って腕の届かない物体を掴んで運ぶこともできる。

「われわれのデバイスは、静止した状態での操作と自律移動を組み合わせた—ロコマニピュレーション-を確実かつシームレスに実行する。これは、産業、サービス、探究ロボットに大きな可能性があると考えている」とBillardはまとめている。この研究はNature Communicationsに掲載されている。

人間アプリケーション —さらにそれを超える
ロボットの手は未来的なSF映画の一面のように見えるが、研究者チームは自然からインスピレーションを得たと言っている。

「多くの生物は、掴みや移動など異なる機能をシームレスに切り替える多用途な四肢を進化させている。例えば、タコは柔軟な腕を使って海底を這ったり、貝殻を開いたりするが、昆虫の世界ではカマキリは移動や獲物捕獲に特化した手足を使っている」(Billard)。

実際、EPFLのロボットは複数の物体を「手のひら」や「背中」に乗せて、あるいはその両方で這いながらもつかむことができる。5本の指で、この装置は伝統的な人間の握りのほとんどを再現できる。5本以上の指を持つと、通常は両手で行う作業、例えば大きなボトルの蓋を外したり、ドライバーで木のブロックにネジを打ち込む作業など、通常は両手で行う作業に取り組むことができる。

「収容可能な物体の数に実質的な制限はない。もっと物を持ちたいときは、指を増やすだけだ」(Billard)。

研究チームは、コンパクトさ、適応性、多様態の相互作用が求められる実際の環境での革新的な設計のアプリケーションを見込んでいる。例えば、この技術は狭い環境での物回収や、従来の産業用腕の活動範囲を拡大するために使われる可能性がある。提案されているロボットの手自体は擬人化ではないものの、チームは、義手用途にも応用できると考えている。

「対称的で可逆的な機能は、ユーザが通常の人間の機能を超えた能力を享受できる状況で特に価値がある。例えば、追加のロボット指を持つユーザを対象とした過去の研究では、脳が追加の付属肢を統合する驚くべき適応力を示しており、われわれの非伝統的な構成が拡張操作能力を必要とする特殊な環境でも機能できることを示唆している」とBillardは話している。