La mano robotica come tallone d'Achille dell'industria umanoide: la corsa multimiliardaria per risolvere il più grande problema irrisolto della robotica

Il componente più costoso: perché il leader di mercato preferisce vendere i suoi robot senza mani

Intelligenti, resistenti o economici? Il dilemma irrisolvibile dell'industria degli umanoidi

I robot umanoidi sono considerati la prossima grande rivoluzione tecnologica, eppure il loro successo dipende in gran parte da una parte del corpo che diamo per scontata nella vita di tutti i giorni: la mano. Mentre le gambe nell'industria sono state da tempo sostituite da un'invenzione secolare come la ruota, replicare la capacità di afferrare di un essere umano rimane una sfida monumentale. La mano robotica non è solo di gran lunga il componente più complesso e costoso delle macchine, ma anche quello a maggior rischio di guasto. La mancanza di dati di addestramento, l'usura estremamente elevata dei materiali e i costi di sviluppo esorbitanti continuano a costringere i progettisti a compromessi dolorosi. Il problema è così grave che persino i leader di mercato a volte preferiscono consegnare i loro robot senza mani funzionanti, mentre altre impressionanti capacità sono in realtà controllate a distanza da esseri umani che indossano guanti con sensori. Il seguente articolo esplora perché afferrare un semplice bicchiere d'acqua mette a dura prova un intero settore multimiliardario, come i giganti tedeschi come Bosch e Schunk intendono risolvere il problema e perché la mano rimane il vero tallone d'Achille dell'industria dei robot umanoidi.

Tesla, Bosch e compagnia: la corsa multimiliardaria per risolvere il più grande problema irrisolto della robotica

Un bicchiere d'acqua come problema di ingegneria

Chiunque si sia mai trovato davanti a un bicchiere d'acqua con una mano ingessata conosce la sensazione di inaspettata impotenza. Afferrare la bottiglia, percepire la resistenza, regolare con delicatezza la forza man mano che il peso si sposta a ogni inclinazione: una mano sana fa tutto questo senza sforzo, ogni secondo, senza rendersene conto. Con una mano ingessata, questa stessa presa diventa improvvisamente un problema tecnico da risolvere. Ed è proprio su questo problema che un intero settore industriale sta lavorando, cercando di replicare la capacità di presa umana nelle macchine.

La mano umana è composta da 27 ossa, più di 30 muscoli, oltre 20 gradi di libertà e raggiunge una forza di presa superiore a 400 Newton pur pesando solo dai 400 ai 500 grammi. Il vero segreto non risiede nella mano in sé. I muscoli più forti si trovano nell'avambraccio e sono collegati da tendini, il che rende la mano leggera e agile. Inoltre, circa 17.000 fibre tattili nel palmo forniscono costantemente informazioni su eventuali scivolamenti, cedimenti o rotture di oggetti. Questa struttura biologica si è ottimizzata nel corso di milioni di anni, ed è proprio per questo che è così difficile replicarla tecnicamente.

Perché le gambe sono sostituibili, ma le mani no

L'argomentazione principale dei produttori, secondo cui i robot umanoidi necessitano di una forma simile a quella umana, è che l'ambiente costruito è progettato per il corpo umano. Questo è indubbiamente vero per quanto riguarda la portata, l'altezza di presa e la presenza di due braccia che possono contemporaneamente afferrare e connettersi. Tuttavia, per le gambe, esiste già un'alternativa industriale collaudata con una storia secolare: la ruota. Per la mano, non esiste un'alternativa paragonabile. Quindi, se il design delle gambe è una scommessa aperta al dibattito, la mano è la scommessa che deve assolutamente dare i suoi frutti. E ironicamente, la mano è la parte meno definita dell'intero sistema.

Da decenni, pinze parallele e ventose automatizzano compiti strutturati con oggetti rigidi, e lo fanno in modo eccezionale. Tuttavia, falliscono proprio dove il lavoro umano eccelle: con oggetti deformabili, frequenti cambi di utensili e in tutte quelle situazioni in cui il feedback tattile è fondamentale. Collegare un cavo, chiudere una cerniera, rompere un uovo: questi sono esempi tipici in cui le pinze rigide si rivelano spesso inadeguate. Chiunque aspiri a costruire un robot universale non può prescindere dalla necessità di una mano universale.

La mancanza di dati sta rallentando l'intero settore

La ragione per cui questo compito è così difficile può essere riassunta in una frase coniata dalla stessa industria robotica: la robotica non ha internet. Nel corso dei decenni sono stati creati enormi set di dati per voce e immagini. Ma per ciò che accade effettivamente durante un processo di presa, non esiste nulla di paragonabile. Forza, cedimento, slittamento: nulla di tutto ciò è catturato in alcun set di dati perché nessuno lo ha mai registrato sistematicamente. E chiunque tenti di trasferire i movimenti umani a una semplice pinza a due dita perde la maggior parte di queste informazioni perché una pinza afferra in modo fondamentalmente diverso da una mano.

La gravità di questo problema relativo ai dati è evidente in un sotto-mercato a parte. Intorno ad aziende come MANUS è sorto un intero settore di fornitori, specializzato nella produzione di guanti in grado di catturare i movimenti reali delle mani umane. Il tracciamento basato su telecamere fallisce proprio nei momenti più critici: quando le dita si sovrappongono o la presa ne oscura la punta. Pertanto, questi guanti misurano direttamente sul corpo anziché esternamente, e vengono utilizzati per controllare a distanza mani robotiche, generando dati di addestramento. Gran parte di ciò che appare autonomo nei video dimostrativi è, in realtà, proprio questo: una persona con i guanti che detta il movimento.

L'entità di questo impegno è dimostrata da una spin-off dell'ETH di Zurigo. A metà luglio, Mimic Robotics ha presentato un secondo dispositivo, oltre alla sua mano robotica: un esoscheletro composto da arti rigidi anziché da un guanto. Consente alla mano di chi lo indossa di eseguire solo i movimenti che la mano robotica è in grado di compiere, grazie anche a sensori tattili, encoder articolari e una telecamera sul polso, tutti calibrati con precisione per la macchina.

La seconda risposta allo stesso divario di dati è la simulazione. Invece di raccogliere meticolosamente i dati, questi vengono generati artificialmente. In ambienti come Isaac Sim di NVIDIA, migliaia di robot virtuali si esercitano simultaneamente, producendo in una sola notte più prove di quante una macchina reale potrebbe farne in anni. Questo approccio funziona sorprendentemente bene per la deambulazione. Il problema, tuttavia, ha un nome specifico: il divario tra simulazione e realtà. Ogni simulazione è in definitiva un'ipotesi sul comportamento di un materiale e, più ci si avvicina al contatto reale, più incerta diventa questa ipotesi. Quanto scivola una vite nella punta di un dito, come si deforma una guarnizione, come si piega un cavo: queste sono tra le variabili più difficili da prevedere. Durante la deambulazione, un controller può ancora compensare tali errori; il robot si riprende da solo. Quando si afferra un oggetto, invece, non c'è modo di correggere: l'oggetto viene afferrato o cade a terra.

Entrambi i metodi, la registrazione e la simulazione, conducono in definitiva allo stesso punto. Un movimento può essere filmato e può essere calcolato. Tuttavia, ciò che accade esattamente tra la punta del dito e il pezzo in lavorazione rimane in gran parte un mistero per entrambi i metodi, ancora oggi.

Il triangolo irrisolvibile di abilità, durata e prezzo

Una mano robotica ideale dovrebbe essere abile, avere una presa affidabile ed essere economica, ma la ricerca ha dimostrato per anni che ogni progetto esistente sacrifica almeno uno di questi tre aspetti. Chi privilegia la precisione integra i motori direttamente nelle articolazioni, rendendo la mano grande e costosa, mentre i riduttori si surriscaldano sotto carico continuo. Al contrario, chi vuole costruire robot compatti di dimensioni umane si affida a sistemi di azionamento a tendini, che però si allungano, si sfilacciano e alla fine si rompono. Il design che garantisce la destrezza è anche quello che si usura più rapidamente. Chi vuole ridurre i costi riduce i gradi di libertà e la risoluzione tattile. La classica pinza industriale si è liberata da questo dilemma decenni fa rinunciando alla destrezza. Due dita sono sufficienti, ma offre cinque milioni di cicli, una garanzia di 24 mesi e un prezzo contenuto.

Per confrontare la struttura dei costi di un tipico robot umanoide, vale la pena dare un'occhiata alla ben nota analisi di Morgan Stanley sul modello Tesla Optimus Gen 2, che mostra un costo totale dei materiali di circa 55.000 dollari statunitensi.

Secondo le stime del settore, le mani rappresentano tra il 15 e il 25 percento del totale dei componenti di un robot umanoide, a seconda delle sue caratteristiche; per i modelli con un numero particolarmente elevato di gradi di libertà, questa percentuale può superare il 30 percento. A differenza dei robot industriali tradizionali, le mani sono un componente essenziale della macchina e, di fatto, sono necessarie in duplice copia, poiché ogni robot ne richiede due. La domanda di mani è quindi direttamente proporzionale al volume di produzione, e i costi aumentano di conseguenza.

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I colossi tedeschi stanno entrando nel mercato

Chi pensa che questo settore appartenga esclusivamente alle startup non tiene conto di chi sta entrando nel mercato e con quali risorse. Schunk, con sede a Lauffen am Neckar, è leader mondiale nella tecnologia di presa e bloccaggio, un'azienda a conduzione familiare giunta alla terza generazione. Secondo l'azienda, la ricerca sulle mani robotiche si basa su principi umani da circa vent'anni, ben prima che esistesse un mercato per questo tipo di dispositivi. Nel gennaio 2026, questa ricerca è stata scorporata in un'azienda indipendente con l'obiettivo della produzione di massa e, da giugno, opera in collaborazione con Bosch Robotics. Finora è stato presentato un solo prototipo; il numero di cicli di funzionamento, come di consueto nelle schede tecniche delle pinze robotizzate della stessa azienda, non è ancora stato reso noto.

Al Bosch ConnectedWorld di giugno 2026, una mano robotica umanoide di Schunk ha già prelevato una bevanda dallo scaffale e l'ha posizionata sul bancone: un'operazione semplice ma con una notevole complessità tecnica. Schunk contribuisce con la sua esperienza nella tecnologia di presa flessibile e automazione, mentre Bosch apporta la sua competenza in meccanica di precisione, elettronica, produzione in serie e software. La mano umana, con i suoi circa 27 gradi di libertà, si pone in netto contrasto con le pinze industriali convenzionali, che in genere ne hanno solo uno o due: un dato che evidenzia l'ampiezza del divario tecnologico ancora da colmare.

Filosofie di design a confronto

A metà luglio 2026, l'azienda di robotica Mimic Robotics di Zurigo ha presentato una mano robotica specificamente progettata per un utilizzo industriale continuo, la cui costruzione si basa quasi interamente su considerazioni relative all'usura. I motori sono posizionati nell'avambraccio e azionano le dita tramite tendini, simili a quelli umani. Invece di far scorrere i tendini attraverso manicotti di guida, questi sono guidati da cuscinetti e rulli, poiché l'attrito radente provoca usura del materiale, mentre l'attrito volvente è significativamente meno invasivo. Il numero di giunti è stato ridotto sulla base di dati industriali reali; ogni giunto di scarsa utilità è stato eliminato per massimizzare la durata. La scheda tecnica pubblicata è di conseguenza simile a quella di un fornitore convenzionale, con specifiche per coppia di ritorno, gioco e carico continuo.

1X menziona specificamente un numero di cicli: oltre due milioni di cicli di carico, integrati da protezione IP68 e certificazione per uso alimentare. Il trucco sta nelle note a piè di pagina. I due milioni di cicli si riferiscono al polso. Per le dita, azionate da tendini, si afferma semplicemente che gli assemblaggi sono stati sottoposti a milioni di cicli di prova, senza specificare un numero concreto. L'informazione su dove venga effettivamente determinata l'usura rimane vaga e tutti i valori sono forniti dal produttore stesso, non da dati sul campo verificati in modo indipendente.

Sharpa sta ottimizzando in una direzione diversa, concentrandosi sulla sensibilità. La mano, dotata di oltre mille punti tattili per polpastrello e azionata da ingranaggi di precisione anziché da tendini, ha ricevuto un premio al CES. Sharpa cita anche un dato, ovvero oltre un milione di cicli di presa, anch'esso dichiarato dall'azienda stessa. Come si comporti in un reale lavoro a turni è qualcosa che nessuno al di fuori dell'azienda sa ancora. All'NVIDIA GTC in primavera, la mano è stata controllata a distanza tramite guanti dati in una dimostrazione molto discussa, che includeva la presa di una palla lanciata.

Un recente confronto tra la mano Optimus Gen 3 di Tesla, dotata di 22 articolazioni azionate indipendentemente, e la nuova mano Neo di 1X, mostra che entrambi i sistemi vantano oltre due milioni di cicli operativi al polso e la certificazione IP68. È interessante notare che questi dati non sono più considerati un vantaggio competitivo, bensì un requisito fondamentale per essere considerati un concorrente di rilievo.

Perché questo è più di un semplice dettaglio tecnico

L'aspetto davvero notevole di questo sviluppo emerge se lo si confronta con quello del produttore con il volume di produzione più elevato. Il modello umanoide più economico di Unitree costa 4.900 dollari e viene fornito con pugni rigidi incapaci di afferrare qualsiasi cosa. Le mani non possono essere ordinate per questo modello. Sono disponibili solo con il modello per sviluppatori, a partire da 10.500 dollari, e anche in quel caso solo come optional. Persino il modello di punta, di grandi dimensioni, viene fornito di serie con mani fittizie che servono solo a completare la silhouette e non hanno alcuna funzione pratica. L'azienda non divulga quante macchine vengano effettivamente spedite con mani funzionanti.

Questa osservazione rappresenta il vero nodo economico dell'intero sviluppo. Il componente più costoso e, al tempo stesso, più vulnerabile si trova proprio dove si fonda la promessa principale del robot umanoide – e il leader di mercato in termini di unità vendute semplicemente lo omette quando ha dei dubbi. Ciò che rimane è un costoso supporto per la pinza, il cui problema non è ancora stato risolto in modo convincente.

Per gli osservatori di mercato e gli investitori, ciò significa che i rapporti sui progressi dei robot umanoidi devono essere esaminati criticamente per determinare se si riferiscono all'intera macchina o specificamente alla mano. Le decisioni di acquisto basate su video dimostrativi dovrebbero far sorgere il dubbio se la destrezza mostrata sia stata generata autonomamente o sia il risultato della telepresenza di un operatore umano. Inoltre, chi valuta le previsioni di crescita per il settore dovrebbe considerare che, mentre la curva dei costi complessivi degli attuatori è in calo, i dati sull'affidabilità delle mani, in particolare, rimangono palesemente incompleti.

I prossimi due o tre anni diranno se collaborazioni come quella tra Schunk e Bosch, che uniscono la tradizionale competenza industriale alle nuove logiche di produzione di massa, saranno effettivamente in grado di fornire conteggi di cicli affidabili e verificati in modo indipendente, come già avviene nella tecnologia di presa classica. Fino ad allora, la mano robotica rimane la promessa non mantenuta più costosa dell'intero settore umanoide.

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