Ruce robotů: co dokážou ruce humanoidů a v čem stále pokulhávají

Ruce dnešních humanoidních robotů dokážou uchopit širokou škálu běžných předmětů, vnímat lehký dotek a udržet menší hmotnosti, ale schopnostmi jsou stále daleko za lidskou rukou. Ruce určené k prodeji obvykle obětují část prstů a senzorů ve prospěch odolnosti a ceny, zatímco výzkumné ruce s mnohem více klouby ukazují, co je možné v řízených laboratorních podmínkách. U akcí právě tento rozdíl rozhoduje o tom, které úkoly s rukama jsou realistické.

Proč jsou ruce to nejtěžší

Chodící roboti získávají většinu pozornosti, ale právě u manipulace mnoho praktických úkolů uspěje, nebo selže. Ruka musí polohovat řadu malých kloubů, vyvinout správnou sílu, přizpůsobit se předmětům neznámého tvaru, hmotnosti a povrchu a přežít opakované nárazy. To vše se musí vejít do celku dostatečně lehkého, aby jej mohla nést paže, aniž by přetěžoval motory ramene a lokte.

Výrobci proto dělají jasné kompromisy. Když vedle sebe porovnáte zveřejněné specifikace několika rukou, tyto kompromisy uvidíte zřetelněji než v jakémkoli demonstračním videu.

Stupně volnosti: co ten údaj znamená

Stupeň volnosti (anglicky degree of freedom, DoF) je jeden nezávislý způsob, jímž se může kloub pohybovat, například ohnutí prstu v jeho základu nebo otáčení palce přes dlaň. Více stupňů volnosti znamená více možných tvarů ruky, ale také více motorů, kabeláže, hmotnosti a součástí, které se mohou porouchat.

Rozdíl je také mezi klouby a aktivně poháněnými stupni volnosti. Řada rukou propojuje několik kloubů mechanicky, takže jediný motor ohne celý prst. Říká se tomu nedostatečné pohánění (anglicky underactuation): prst se přirozeně obtočí kolem předmětu, ale nemůže ovládat každý kloub zvlášť.

Zveřejněné údaje se výrazně liší:

• Unitree Dex3-1, ruka, kterou Unitree nabízí k humanoidu G1: Unitree uvádí sedm stupňů volnosti na třech prstech, tři u palce a po dvou u ukazováčku a prostředníku, hmotnost 710 gramů a maximální nosnost 500 gramů při uchopení kulatého předmětu o průměru 5 cm.
• Inspire Robots RH56DFX, pětiprstá ruka: Inspire uvádí šest stupňů volnosti pohánějících 12 kloubů, hmotnost 540 gramů a síly na špičkách prstů 15 N u palce a 10 N u každého ze čtyř prstů.
• Shadow Dexterous Hand, dlouho zavedená výzkumná ruka: Shadow Robot uvádí 20 aktivně poháněných stupňů volnosti plus čtyři pohyby s nedostatečným pohánìním, celkem 24 kloubů, poháněných šlachami a 20 motory, při hmotnosti 4,3 kg.

Hmotnost ruky Shadow je výmluvný detail. Její zručnost se platí přibližně šesti- až osminásobkem hmotnosti kompaktních produktových rukou uvedených výše, což je jeden z důvodů, proč se výzkumné ruce tohoto druhu obvykle montují na pevná ramena, a ne na chodící roboty.

Hmat: smysl, který se roboti stále učí

Lidé se při držení papírového kelímku spoléhají na hmat, aby jej nerozmačkali, nebo aby poznali, že jim sklenice klouže. Roboti bez hmatového vnímání musí kontakt odvozovat z proudu motorů nebo z kamer, což je pomalejší a méně přesné.

Hmatové vnímání u produktových rukou se znatelně zlepšilo. Unitree uvádí 33 hmatových senzorů na dlani a špičkách prstů ruky Dex3-1 a na stránce G1 popisuje hmatová pole jako volitelné vybavení. Inspire uvádí u RH56DFX silové senzory s rozlišením 0,5 N, což je užitečné pro řízení síly úchopu, ale mnohem hrubší než lidský hmat.

Když společnost Figure AI 9. října 2025 oznámila humanoida Figure 03, uvedla, že vyvinula vlastní hmatové senzory do špiček prstů schopné zachytit síly od tří gramů a že každá ruka obsahuje kameru v dlani, aby robot předmět viděl i tehdy, když mu hlavové kamery zakryje překážka. Figure popisuje také měkčí špičky prstů, jejichž cílem je zvětšit styčnou plochu pro stabilnější úchopy. Jde o tvrzení samotné společnosti; nezávislá měření zveřejněna nebyla.

Výzkumné senzory jdou ještě dál. V říjnu 2024 představilo výzkumné oddělení společnosti Meta Digit 360, hmatový senzor ve tvaru prstu, který podle Mety dokáže zachytit síly až do 1 milinewtonu a vnímá také vibrace a teplo. Meta uvedla, že jej bude vyrábět GelSight a že Wonik Robotics postaví výzkumnou ruku Allegro nové generace, která bude jeho hmatový systém integrovat. Senzory tohoto druhu jsou určeny výzkumníkům, nikoli robotům na akce.

Software je stejně důležitý jako hardware

Ruka s mnoha klouby je užitečná, jen pokud její pohyby dokáže koordinovat software. Po léta vyžadoval každý nový úchop pečlivé inženýrské zpracování. Metody založené na učení to mění.

Jedním z prvních přelomů byl článek OpenAI z roku 2019 Řešení Rubikovy kostky robotickou rukou, v němž řídicí strategie natrénovaná výhradně v simulaci manipulovala Rubikovou kostkou na skutečné humanoidní robotické ruce. Autoři přisuzovali úspěch technice, která simulované prostředí postupně stále více náhodně obměňovala, aby si strategie poradila s nepřehlednějším skutečným světem.

V poslední době se modely typu vize–jazyk–akce snaží umožnit, aby jediný systém zvládl mnoho předmětů na základě běžných pokynů. V únoru 2025 představila společnost Figure systém Helix, který podle ní řídí celou horní polovinu těla včetně ohýbání a rozevírání jednotlivých prstů a umožňuje jejím robotům zvednout tisíce domácích předmětů, které při trénování neviděli, když o to požádáte běžným jazykem. Příklady společnosti Figure sahaly od skla po oblečení. Jako u každé firemní ukázky podmínky zvolila sama společnost a úspěšnost v libovolných reálných prostředích nebyla středem oznámení.

Propast mezi laboratorní zručností a produktovými rukama

Při porovnání výzkumných výsledků s rukama robotů, které lze skutečně pronajmout, vynikají tři rozdíly.

1. Odolnost. Výzkumné ruce mezi pokusy udržují inženýři. Robot k pronájmu může potřást stovkami rukou, narazí do něj návštěvníci a na konci dne jej zabalí do přepravního kufru. Jednodušší ruce s menším počtem kloubů to snášejí lépe.
2. Síla a nosnost. Zveřejněné nosnosti kompaktních produktových rukou se měří v stovkách gramů na jednu ruku, nikoli v kilogramech. Nést tác plných sklenic nebo těžkou krabici je jiný úkol než zvednout visačku nebo plechovku.
3. Autonomie. Mnoho působivých ukázek rukou je ovládáno na dálku nebo provádí úkoly předem natrénované pro konkrétní předměty. Robot na akci, který má bez přípravy zacházet s neznámým předmětem, je mnohem hůře předvídatelný.

Existuje také kompromis v nákladech. Každý další motor a každé hmatové pole zvyšují cenu a nároky na údržbu, a proto se mnoho humanoidů prodává ve standardu s jednoduchými rukama nebo vůbec bez rukou a se zručnými rukama jako volitelným vybavením. Stránka Unitree G1 například uvádí silově řízenou tříprstou ruku jako volbu u verze EDU, zatímco standardní G1 nemá žádné stupně volnosti rukou.

Co mohou ruce dnes na akcích realisticky zvládnout

Podle zveřejněných specifikací jsou následující úkoly s rukama v dosahu mnoha současných humanoidů, pokud se předem připraví s dodavatelem:

• mávání, ukazování, gesta a choreografické pohyby rukou;
• podání ruky a plácnutí si, v mezích síly, které stanoví dodavatel;
• zvednutí a podání lehkých, tuhých předmětů stále stejného tvaru, například karty, malé dárkové krabičky nebo plechovky;
• držení značkového předmětu nebo cedule pro fotografie.

K úkolům, které bez rozsáhlého testování zůstávají riskantní, patří nalévání nápojů, zacházení s křehkým sklem, vybírání předmětů z promíchané hromady a cokoli, co zahrnuje těžké předměty nebo horké povrchy. To, zda je interakce rukou autonomní, nebo ovládaná na dálku, také mění, co je v daný den spolehlivé, jak vysvětluje náš průvodce teleoperovanými a autonomními roboty.

S fyzickým kontaktem s návštěvníky je také třeba počítat. Síly úchopu několika newtonů jsou pro člověka malé, ale místa, kde může dojít k přiskřípnutí prstů, a náhlé pohyby paže jsou skutečná rizika, takže interakce rukou patří do posouzení rizik, kterému se věnuje náš průvodce plánováním bezpečnosti na veřejných akcích.

Co to znamená pro pořadatele akcí

• Zeptejte se, jaká ruka je namontována. Stejný model humanoida může mít žádné ruce, jednoduché chapadlo nebo zručnou ruku. Ověřte přesnou konfiguraci, například na stránce Unitree G1 EDU, a uveďte ji v zadání.
• Popište předmět, nejen úkol. Velikost, hmotnost, tvar a křehkost všeho, co má robot držet, jsou důležitější než formulace nápadu. Náš průvodce co uvést v poptávce u dodavatele robotů uvádí podrobnosti, které dodavatelé potřebují.
• Počítejte s časem na zkoušky. Spolehlivé předávání předmětů obvykle znamená programování a testování se skutečnými předměty, proto je zahrňte do doby přípravy, o níž pojednává vlastní programování a choreografie.
• K demonstračním videím přistupujte opatrně. Záběry společností ukazují, co ruka zvládne za zvolených podmínek. Zeptejte se dodavatele, zda byl úkol s rukou už proveden na živé akci a jak byl ovládán.
• Mějte záložní řešení. Pokud se úchop nepodaří, gesto, mluvená replika nebo člen personálu, který předmět podá, zachrání celý okamžik.

Časté otázky

Kolik stupňů volnosti má ruka humanoidního robota?

Liší se velmi výrazně. Unitree uvádí u své tříprsté ruky Dex3-1 sedm stupňů volnosti a Inspire u své pětiprsté ruky RH56DFX šest, přičemž ta pomocí táhel pohybuje 12 klouby. Shadow Dexterous Hand, výzkumná ruka, má 20 aktivně poháněných stupňů volnosti na 24 kloubech. Více stupňů volnosti umožňuje více tvarů ruky, ale zvyšuje hmotnost, cenu a nároky na údržbu.

Cítí robotické ruce to, čeho se dotýkají?

Některé ano, v omezené míře. Unitree uvádí u ruky Dex3-1 33 hmatových senzorů a Figure tvrdí, že špičky prstů Figure 03 zachytí síly od tří gramů. Mnoho rukou místo toho odhaduje kontakt ze silových údajů motorů, což je hrubší. Výzkumné senzory, například Digit 360 od Mety, jdou mnohem dál, ale jsou určeny laboratořím, nikoli robotům na akce.

Může najatý humanoidní robot na akci rozdávat nápoje nebo dárky?

Podávání lehkých, tuhých předmětů stále stejného tvaru, jako jsou karty, plechovky nebo malé krabičky, je po zkoušce se skutečnými předměty často proveditelné. Nalévání nápojů, nošení křehkého skla nebo těžkých tácků je mnohem méně spolehlivé. Přesné předměty proberte s dodavatelem, ověřte, jaká ruka je namontována, a připravte záložní řešení pro případ, že se úchop nepodaří.

Proč jsou laboratorní robotické ruce zručnější než komerční?

Výzkumné ruce mohou využívat mnoho motorů, šlach a senzorů, protože je mezi pokusy udržují inženýři a často jsou na pevných ramenou. Shadow Dexterous Hand například váží 4,3 kg. Ruce pro chodící humanoidy musí být lehké, odolné a cenově dostupné, proto výrobci používají méně aktivně poháněných kloubů a jednodušší snímání.

Jak článek vznikl: napsala ho redakce humanoid4rent s pomocí AI; každé faktické tvrzení jsme 2026-10-31 ověřili ve zdrojích uvedených níže. Našli jste chybu? Napište na info@humanoid4rent.com.