ソフトロボティクス入門｜柔らかいロボットの仕組みと応用【2026年】

ainow

3 hours ago

ソフトロボティクスは、柔軟な素材で構成されたロボット技術です。従来の硬いロボットでは実現できなかった繊細な作業や人との安全な協働を可能にします。本記事では、ソフトロボティクスの基本原理、主要技術、応用分野、最新研究動向まで徹底解説します。

Table of contents

ソフトロボティクスとは？従来のロボットとの違い
1. 従来のロボット（ハードロボット）との比較
2. ソフトロボティクスが注目される理由
ソフトロボットの駆動原理と主要技術
ソフトロボティクスの応用分野
ソフトグリッパー：最も実用化が進む応用
1. ソフトグリッパーの種類
2. 主要メーカー・製品
ソフトロボティクスの課題と最新研究
1. 現在の技術的課題
2. 最新研究動向（2026年）
ソフトロボティクスとAIの融合
1. 機械学習による制御
2. 触覚センシングとAI
ソフトロボティクスの市場動向
1. 市場規模と予測
2. 主要プレイヤー
まとめ｜ソフトロボティクスの可能性
1. ソフトロボティクスの主なメリット
2. 今後の展望

ソフトロボティクスとは？従来のロボットとの違い

ソフトロボティクス（Soft Robotics）とは、シリコン、ゴム、ゲルなどの柔軟な素材を用いて構築されるロボット技術です。生物の筋肉や触手のように変形・適応できる点が最大の特徴です。

従来のロボット（ハードロボット）との比較

項目	ハードロボット	ソフトロボット
素材	金属、プラスチック	シリコン、ゴム、ゲル
構造	剛体リンク＋関節	連続体・変形可能
動力	モーター、油圧	空気圧、ケーブル、人工筋肉
制御	精密位置制御	形状・剛性制御
安全性	衝突時に危険	本質的に安全
適応性	固定環境向け	不確定環境に適応

ソフトロボティクスはEmbodied AIの重要な研究領域として注目されています。

ソフトロボティクスが注目される理由

安全性：人との接触でも怪我のリスクが低い
適応性：不規則な形状の物体も把持可能
軽量性：従来のロボットより大幅に軽量化
低コスト：製造工程がシンプル、素材も安価

ソフトロボットの駆動原理と主要技術

ソフトロボットは様々な駆動方式で動作します。代表的な技術を解説します。

1. 空気圧駆動（ニューマティック）

空気を注入・排出してソフト構造を変形させる方式です。最も広く使われています。

原理：内部チャンバーに空気を送り込み膨張させる
特徴：高出力、安全、低コスト
課題：コンプレッサーが必要、応答速度に限界
代表例：McKibben人工筋肉、PneuNets

2. ケーブル駆動（テンドン）

ワイヤーやケーブルを引っ張って構造を曲げる方式です。

原理：腱（テンドン）のようにケーブルで関節を駆動
特徴：精密制御可能、コンパクト
課題：摩耗、テンション管理が複雑
代表例：ソフトグリッパー、連続体アーム

3. 電気活性ポリマー（EAP）

電圧を加えると変形する特殊なポリマーを使用します。

原理：電場で分子構造が変化し収縮・伸長
特徴：静音、高速応答、軽量
課題：高電圧が必要、耐久性
代表例：誘電エラストマーアクチュエータ

4. 形状記憶合金（SMA）

温度変化で形状が変化する金属ワイヤーを使用します。

原理：加熱で元の形状に戻る性質を利用
特徴：高い力密度、コンパクト
課題：冷却に時間がかかる、エネルギー効率低

ソフトロボティクスの応用分野

ソフトロボティクスは様々な分野で実用化が進んでいます。

1. 医療・ヘルスケア

人体との親和性が高いソフトロボットは医療分野で特に注目されています。

手術支援：柔軟な内視鏡、低侵襲手術ツール
リハビリ：装着型パワーアシスト、歩行支援
義肢：自然な動きを再現する義手・義足
介護：ソフトな移乗支援機器

手術ロボットへの応用も進んでいます。

2. 産業・物流

柔らかい・壊れやすい物体の取り扱いに最適です。

食品ピッキング：果物、野菜、パンの仕分け
電子部品：精密部品の傷つけない把持
物流倉庫：多様な形状の商品ピッキング

倉庫ロボットとの組み合わせで効率化が期待されています。

3. 探査・調査

狭い場所や危険な環境での探査に活用されています。

災害救助：瓦礫の間を進む探査ロボット
海洋調査：深海生物を傷つけない捕獲
配管検査：曲がりくねった管内を進む検査機

4. ウェアラブル・インターフェース

人体に装着するデバイスとして発展しています。

触覚フィードバック：VR/ARの触覚デバイス
エクソスケルトン：軽量で柔軟なパワースーツ
スマートウェア：センサー内蔵の衣服

ソフトグリッパー：最も実用化が進む応用

ソフトロボティクスで最も商用化が進んでいるのがソフトグリッパーです。

ソフトグリッパーの種類

タイプ	原理	特徴	用途例
空気圧フィンガー	空気で膨張	多様な形状に適応	食品、農産物
吸着グリッパー	真空吸着	平面物に強い	パッケージ、段ボール
ジャミンググリッパー	粒子固化	複雑形状対応	不定形物体
ゲコグリッパー	微細構造接着	残留物なし	半導体、ガラス

主要メーカー・製品

Soft Robotics Inc.：mGrip（食品向け）
RightHand Robotics：RightPick（物流向け）
Empire Robotics：VERSABALL（ジャミング式）
OnRobot：Soft Gripper（協働ロボット向け）

協働ロボットと組み合わせた導入が増加しています。

ソフトロボティクスの課題と最新研究

ソフトロボティクスにはまだ解決すべき課題があります。

現在の技術的課題

課題	詳細	研究アプローチ
制御の難しさ	非線形変形の予測・制御	機械学習による制御、シミュレーション
センシング	柔軟構造への埋め込み	伸縮センサー、光ファイバー
耐久性	繰り返し変形による劣化	新素材開発、自己修復材料
出力密度	ハードロボットより低出力	ハイブリッド構造、新アクチュエータ
製造	量産技術が未確立	3Dプリンティング、成形技術

ソフトロボティクスとAIの融合

AIとソフトロボティクスの組み合わせが新たな可能性を開いています。

機械学習による制御

非線形な変形を持つソフトロボットの制御には、機械学習が有効です。

強化学習：試行錯誤で最適な動作を学習
モデル予測制御：変形をリアルタイム予測して制御
Sim-to-Real：シミュレーションで学習し実機に転用

触覚センシングとAI

ソフトロボットの触覚データをAIで処理し、物体認識や力制御を行います。

物体の硬さ・形状をリアルタイム推定
滑り検出による把持力の最適化
触覚による物体識別（視覚に頼らない認識）

NVIDIA GR00TなどのEmbodied AI基盤との連携も進んでいます。

ソフトロボティクスの市場動向

ソフトロボティクス市場は急速に成長しています。

市場規模と予測

2026年グローバル市場：約15億ドル
2030年予測：約50億ドル（CAGR 25%以上）
最大セグメント：ソフトグリッパー、医療デバイス

主要プレイヤー

企業	国	主力製品
Soft Robotics Inc.	米国	食品グリッパー
RightHand Robotics	米国	物流ピッキング
Festo	ドイツ	BionicSoftHand
Ekso Bionics	米国	外骨格（医療）
RT Corporation	日本	ソフトアクチュエータ