指の関節角12か所を磁気エンコーダーで読む手の外骨格「TAKTO ONE」。ドイツの修士研究から設計一式を公開

手の指は、曲げると隣の指や手のひらに隠れる。カメラで指を追う方式はそこで見失い、曲げセンサーを縫い込んだ手袋は使ううちに値がずれていく。だったら関節そのものに角度センサーを置けばいい。その発想をドイツの修士研究で形にした手の外骨格が、設計図から部品表まで丸ごと公開された。

ドイツ・ザクセン=アンハルト州のアンハルト応用科学大学（Hochschule Anhalt）で医用工学の修士論文に取り組んだJuan Sebastian Molano Cortes（フアン・セバスティアン・モラノ・コルテス）氏は、手の外骨格「TAKTO ONE」をGitHubのリポジトリで公開している。リポジトリの最初のコミットは2026年9月3日の「TAKTO ONE 1.0.0」で、READMEは「2026年9月にオープンソースとして公開した」と書く。

4本の指に3個ずつ、関節の角度をじかに測る

TAKTO ONEは、指の背側に沿うリンク機構と前腕のハウジングでできている。仕様表によれば、人差し指から小指までの4本それぞれに、付け根の関節（MCP）の屈曲と横への開き（外転）、中間の関節（PIP）の屈曲を測る磁気エンコーダー「AS5600」を1個ずつ、計12個載せる。指先側の関節（DIP）にはセンサーがない。各関節に小さな磁石を置き、その回転を基板上のセンサーが読む仕組みだ。

指を動かす側は腱駆動で、前腕に並べたロボティス社のサーボ「Dynamixel XC330」が、指ごとの腱を引く。1本の指に2台を割り当てる設計で、前腕には親指の分を含めて10か所のスプール（糸巻き）の取り付け部がある。スプールと逆止めのラチェットは、チューリッヒ工科大学（ETH Zurich）のソフトロボティクス研究室から生まれたオープンソースのロボットハンドORCAの部品を元にしており、第三者部品の告知でCC BY 4.0の帰属を示している。ロボットハンドのために公開された機構が、人の手に着ける装置へ流れ込んだ形だ。

頭脳は本体に載せたマイコンボード「Teensy 4.1」だ。エンコーダーを読み、モーターのバスも直接動かすので、PCをつながなくても制御ループが回る。制御は最大2kHzで、READMEは「アイドル」「電流の直接指令」と、装着者の動きに追従する「トランスペアレント」と目標姿勢へ寄せる「アシスト」を混ぜ合わせるモードの3つを挙げる。

記録は本体のSDカードに、公開版のファームウェアでは既定で毎秒50フレーム書き込む。各行には12か所の関節角に加え、手の甲と前腕に付けた2個の慣性センサー（BNO085）の姿勢、筋電センサー「MyoWare 2.0」の包絡線とRMS値、モーターの状態が同じ時刻で並ぶ。関節で直接測った角度なので、カメラによる手指トラッキングの学習用の正解データにも使える、と開発者は書いている。

2026年10月14日には、12個のエンコーダーがすべて装着状態で同時に動き、ブラウザ上の3Dモデル（デジタルツイン）と、Meta Quest 3SのAR表示に浮かぶ手のモデルをリアルタイムで動かした。ヘッドセットのハンドトラッキングではなく、本体のエンコーダーと慣性センサーで指と手首が動いている、とREADMEは注記する。それより前の10月には配線の不具合で4チャンネルが途切れ、ハーネスを直したという経緯もステータス欄に残っている。

部品代は1,222ユーロ、うち1,040ユーロがサーボ

公開されているのは完成品の写真だけではない。リポジトリには3Dプリント部品71点のSTL/STEPファイル、KiCadで設計した基板2種（手のひらの曲面に合わせた「パームキャリア」と、関節ごとのエンコーダー基板）の回路図とガーバー、ファームウェア、ブラウザのコンソール、スマートフォンアプリ、24ページの組み立てガイドが入っている。試作機の外装はPETGとPLAの混在だ。

部品表（BOM）は、親指を除く4本の指を動かす構成で価格を出している。

	TAKTO Lite	TAKTO ONE
できること	手の動きを読む（エンコーダー12個、慣性センサー2個、筋電、表示、SD記録、ツイン表示）	Liteの機能に加え、サーボと腱で指を動かす
部品代	164.48ユーロ	1,222.25ユーロ
基板2種（JLCPCBへの1回の発注）	170.73ドル	170.73ドル

TAKTO ONEの1,222.25ユーロのうち1,040ユーロは、1台130ユーロのサーボ8台分で、残りは182.25ユーロにとどまる。Liteは同じファームウェアで動き、前腕のスプール取り付け部も残るので、あとからサーボを足してONEにできる。価格は2026年の開発者自身の購入実績にもとづく目安で、付加価値税と送料は含まない。

ライセンスは3本立てで、ソフトウェアがApache-2.0、機構のCADと基板がCERN-OHL-S-2.0、文書と画像がCC BY 4.0。CERN-OHL-S-2.0は改変した設計を配布するなら、その設計も同じ条件で公開する必要がある「強い互恵型」のライセンスだ。作って売ることも認める一方、「TAKTO」の名前は使わず、派生品には独自の名前を付けるよう求めている。

研究の道具として、どこまで来ているか

開発者はREADMEに、できていることとまだのことを分けて書いている。4本の指の腱駆動はすべて組み上がっているが、試作は自費のため取り付けたサーボは2台で、各指の駆動はこの2台で試した。公開版のファームウェアもモーター2台の設定（N_MOTOR = 2）になっている。親指の機構はまだなく、力の提示、装着者の自由な動きをどれだけ妨げないか（透明性）、遅延、アシストの挙動は測定していない。直列弾性は弾性のある腱とラチェット付きスプールによる簡素なもので、本格的な直列弾性アクチュエータではないことも限界に挙げる。手のひら基板の一部チャンネルで信号名が入れ替わっている誤りも、文書に対処法つきで載せている。

筋電を使った運動意図の検出では、エンコーダーだけだと172msかかったアシストの立ち上がりが、筋電を加えると12msになったという図をREADMEに載せているが、これは合成信号モデルでのシミュレーションで、人での測定ではないと明記されている。

安全の項は、TAKTO ONEは実験的な研究用試作機で、医療機器でも認証済みの保護具でもないとし、診断や治療、監督のないリハビリに使わないよう求める。使い道の一覧でも、セッションをまたいだ可動域の計測や、自力で最後まで動かせない手の補助といった「リハビリ研究」は、ロボットハンドの遠隔操作や手話認識と並ぶ候補の1つで、多くはまだ作られていないと書いている。

日本で同じ装置を治療や機能回復の目的で使うなら、話は研究の外に出る。医薬品医療機器等法（薬機法）第2条第4項は、疾病の診断・治療・予防や、身体の構造・機能に影響を及ぼすことを目的とする機械器具等で政令で定めるものを「医療機器」とする。国内の手指リハビリ機器では、メルティンMMIと住友ファーマの「MELTz手指運動リハビリテーションシステム」が2022年5月にクラスII管理医療機器の認証を受け、同年7月に保険適用となった。筋電から指を動かす意図を読み取り、ロボットが動きを補助する。スウェーデンのBioservoのCarbonhandは、手袋のセンサーが握る力を検知し、人工の腱とモーターで握力を足す補助具だ。腱で指を引く、筋電で意図を読むという要素はTAKTO ONEにもあるが、製品はそこに認証や臨床での運用を積み上げてきた。

HuRoC 視点

関節に直接センサーを置く、腱で引く、筋電を同じ時計で記録する。どれも個別には研究室で使われてきた手法だが、それらを1人の学生が自費でまとめ、71点の3Dプリント部品と2枚の基板に落とし込み、つまずいた箇所の記録まで含めて公開したことに価値がある。DIYの世界には、VR向けの指トラッキング手袋を3DプリントとArduino/ESP32で作るLucidGlovesのような先例もあるが、TAKTO ONEは関節ごとの角度、慣性センサー、筋電を1本のログにそろえ、研究データとして使う前提で作られている。

日本の作業療法士やリハビリ研究者、医工連携に取り組む学生にとって、まず手に取りやすいのは164ユーロ台のLiteだろう。治療ではなく計測の道具として、可動域の記録や手のモーションデータの収集に使う道筋なら、研究倫理の手続きの中で試せる。HuRoC Mediaでは、舌で操作する手袋型外骨格で頸髄損傷の5人が物をつかんだ研究や、ロボットハンドの操作を人が引き継ぐ外骨格DITTO-Xを取り上げてきた。手の外骨格は臨床とロボット学習の両方から求められている。

20年ほど前なら、この規模の装置は研究室の予算と工房がなければ作れなかった。いまは手元のプリンターと基板の通販で、設計の検証にたどり着ける。作る負担が下がった分、親指の機構、サーボを減らした劣駆動の設計、透明性の測定と、開発者がコントリビューションを募る「考える」側の課題がはっきり見えている。大田区の精密加工の工房が、プリント部品を金属や樹脂の切削品に置き換えた派生版を作る、という続き方もありうる。

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出典

• molanocortes/takto-one（GitHub リポジトリ、README・仕様・ステータス・安全） — 2026-09-03 公開、2026-10-17 最終更新
• TAKTO ONE 部品表（docs/BOM.md）
• TAKTO ONE ライセンス（LICENSE.md）
• TAKTO ONE 第三者部品の告知（THIRD_PARTY_NOTICES.md）
• TAKTO ONE 文書と既知の差異（docs/README.md）
• CITATION.cff（著者名・所属）
• takto.one（公式サイト）
• I Built a Robot Exoskeleton for My Hand（Sebastian Molano、YouTube）
• ORCA: An Open-Source, Reliable, Cost-Effective, Anthropomorphic Robotic Hand for Uninterrupted Dexterous Task Learning（arXiv:2504.04259） — 2025-04-05
• 医薬品、医療機器等の品質、有効性及び安全性の確保等に関する法律（e-Gov 法令検索）
• 「MELTz手指運動リハビリテーションシステム」の販売提携契約締結および新発売のお知らせ（住友ファーマ） — 2022-09-30
• Carbonhand（Bioservo）
• LucidVR/lucidgloves（GitHub）