當(dāng)前，全球制造業(yè)正面臨人口結(jié)構(gòu)變化與成本上升帶來的轉(zhuǎn)型壓力。作為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要載體，人形機器人被賦予支撐經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略意義，并被視為技術(shù)競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)革新的前沿賽道及經(jīng)濟增長的新興動能，其潛在價值受到廣泛關(guān)注。
行業(yè)觀察顯示，盡管近年來人形：人形機器人究竟能創(chuàng)造何種實際價值？其替代人工的可行性及時間表是否明確？甚至有人直言，部分產(chǎn)品仍未突破技術(shù)演示階段，距離產(chǎn)生實質(zhì)性經(jīng)濟效益尚需時日。
在此背景下，上海開普勒機器人有限公司在上汽通用汽車完成實景實訓(xùn)，引發(fā)行業(yè)關(guān)注。通過在實際汽車制造場景中開展多輪實測，雙方聯(lián)合驗證了開普勒K2“大黃蜂”在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下的作業(yè)能力。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，開普勒K2“ ▍破解兩大核心瓶頸，鍛造雙峰工業(yè)適配力 人形機器人要勝任工業(yè)場景，必須突破兩大核心瓶頸：動力系統(tǒng)的工業(yè)級適配性與操作精度的類人化表達(dá)。 以打造人形行業(yè)領(lǐng)先落地的藍(lán)領(lǐng)人形機器人為目標(biāo)，開普勒聚焦實用型工業(yè)機器人，通過革命性技術(shù)架構(gòu)，構(gòu)建起其K2“大黃蜂”適配復(fù)雜工業(yè)需求的“雙峰”能力體系。該體系以動力適配、操作精度、群體協(xié)作為核心突破點，在上汽通用的實測中展現(xiàn)出顯著技術(shù)優(yōu)勢。
工業(yè)場景對機器人的續(xù)航與負(fù)載能力提出了極為嚴(yán)苛的要求。開普勒K2“大黃蜂”憑借創(chuàng)新的"串并聯(lián)結(jié)構(gòu)"設(shè)計 與 自研的行星滾柱絲杠執(zhí)行器相結(jié)合，實現(xiàn)雙臂30kg的強勁負(fù)載能力和長達(dá)8小時的續(xù)航能力，并能精準(zhǔn)執(zhí)行毫米級精細(xì)操作。
其滾柱絲杠執(zhí)行器歷經(jīng)128道精密工藝制造，配備2238個精密齒牙，通過行星齒輪系實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動向直線運動的高效轉(zhuǎn)化，動力傳輸效率大幅提升，峰值推力達(dá)8200N，能量轉(zhuǎn)化效率達(dá)81.3%。旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器自研率達(dá)85%，采用高扭矩電機與智能算法協(xié)同控制，峰值扭矩220N·m，重復(fù)定位精度0.01度，可支持毫米級精密操作。
在續(xù)航優(yōu)化方面，開普勒K2“大黃蜂”通過動力結(jié)構(gòu)、控制算法與低能耗設(shè)計的協(xié)同創(chuàng)新，結(jié)合小導(dǎo)程節(jié)能方案與智能監(jiān)測算法，實現(xiàn)“充電1小時，連續(xù)作業(yè)8小時”的工業(yè)級續(xù)航能力。機器人靜止時關(guān)節(jié)自鎖穩(wěn)定性達(dá)IP65防護標(biāo)準(zhǔn)，自研控制算法可實時監(jiān)測關(guān)節(jié)狀態(tài)，智能調(diào)度“無電自鎖”與任務(wù)執(zhí)行時序，在保障作業(yè)效率的同時最大化延長續(xù)航時間。
在負(fù)載能力上，開普勒K2“大黃蜂”雙臂協(xié)同可搬運30kg工件，單手可精準(zhǔn)操作15kg物料并實現(xiàn)毫米級定位。這種“大負(fù)載 + 長續(xù)航”的技術(shù)組合，有效解決了汽車制造等工業(yè)場景“兩班倒”生產(chǎn)節(jié)奏下的動力適配難題。
- 操作精度升級：實現(xiàn)毫米級定位與三維質(zhì)量感知
在汽車制造領(lǐng)域，許多關(guān)鍵工序都依賴工人的觸覺反饋和即時判斷能力。針對工業(yè)精細(xì)操作需求，開普勒K2“大黃蜂”配備了自研NimbleMaster靈巧手與六維力感知手腕系統(tǒng)。其靈巧手采用11自由度類人機械設(shè)計，單指實現(xiàn)了25點位微力控制，結(jié)合六維力感知技術(shù)，可實時反饋接觸面壓力分布。
在上汽通用實測中，開普勒K2“大黃蜂”成功完成車身縫隙檢測任務(wù)，精準(zhǔn)控制檢測設(shè)備操作力度與角度，避免損傷精密儀器，同時自主調(diào)節(jié)按壓力度確保測量精度。在金屬沖壓件上料應(yīng)用中，開普勒K2“大黃蜂”展現(xiàn)出毫米級定位精度，可穩(wěn)定抓取不規(guī)則工件并精準(zhǔn)放置于作業(yè)臺，為后續(xù)工序提供可靠物料供給。這種“粗中有細(xì)”的作業(yè)能力，有效解決了工業(yè)場景“力控”與“靈活”難以兼顧的技術(shù)矛盾。
- 協(xié)作模式革新：構(gòu)建群體智能協(xié)同體系
汽車制造中的大型總成搬運等工序需要多人協(xié)作。開普勒機器人突破單體智能局限，實現(xiàn)“單體智能”向“群體協(xié)同”的范式轉(zhuǎn)變，使開普勒K2“大黃蜂”具備了替代人工班組的潛力。
針對超大尺寸金屬部件搬運需求，開普勒K2“大黃蜂”通過感知協(xié)同與任務(wù)分配技術(shù)，實現(xiàn)多機同步舉升、搬運與定位操作。該能力基于自研KeplerBrain類腦系統(tǒng)構(gòu)建，采用分層架構(gòu)實現(xiàn)任務(wù)智能拆解，驅(qū)動機器人從環(huán)境感知到動作執(zhí)行的全閉環(huán)控制。系統(tǒng)集成的多模態(tài)融合算法，可綜合處理語音、視覺與觸覺反饋信息，顯著提升機器人在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中的認(rèn)知與適應(yīng)能力。
這種群體協(xié)同作業(yè)能力使開普勒K2“大黃蜂”在應(yīng)對超大負(fù)載與超長工件時展現(xiàn)出高度智能化的執(zhí)行效率，標(biāo)志著智能制造自動化水平的重要突破。通過動力系統(tǒng)、操作精度與協(xié)作模式的協(xié)同創(chuàng)新，開普勒機器人成功構(gòu)建了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)需求的人形機器人技術(shù)體系。
▍搶占產(chǎn)業(yè)應(yīng)用高地，實現(xiàn)人形機器人中國突圍
目前，全球人形機器人賽道呈現(xiàn)出“東升西漸”的發(fā)展格局。盡管馬斯克引發(fā)了人形機器人熱潮，但近年來，人形機器人的發(fā)展態(tài)勢已從特斯拉、波士頓動力主導(dǎo)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹袊诵螜C器人行業(yè)初創(chuàng)企業(yè)競相實現(xiàn)技術(shù)突破并占據(jù)行業(yè)焦點。
開普勒便是其中的典型代表。2024年，開普勒首次亮相CES便受到微軟CEO薩提亞·納德拉的重點關(guān)注，其展示的自研力觸覺靈巧手能力，還得到全球人形機器人領(lǐng)軍企業(yè)Figure的CEO Brett Adcock在X主頁上的推薦。當(dāng)下，在人形機器人應(yīng)用方面，開普勒更是率先實現(xiàn)了工業(yè)級落地突破。
縱觀全球人形機器人應(yīng)用的整體情況，特斯拉Optimus雖以全場景覆蓋為目標(biāo)，但其技術(shù)路線側(cè)重于算法通用性，導(dǎo)致在工業(yè)場景適配時成本高昂。與之相比，開普勒K2“大黃蜂”的“工廠優(yōu)先”策略更符合中國制造轉(zhuǎn)型的需求。在開普勒K2“大黃蜂”的研發(fā)過程中，開普勒走訪了近50家目標(biāo)客戶企業(yè)，全面了解不同行業(yè)的需求與痛點，調(diào)研了智能制造、倉儲物流、特種行業(yè)、科研教育等領(lǐng)域的大量實際場景，對機器人的技能進(jìn)行歸納和分類，最終將“實用性”與“經(jīng)濟性”深度融合。其人形機器人產(chǎn)品不僅具備穩(wěn)定的工業(yè)作業(yè)能力，更憑借出色的成本效益，成為真正可規(guī)模部署的智能勞動力解決方案。
而開普勒能取得這樣的成果，得益于其在技術(shù)和供應(yīng)鏈方面的優(yōu)勢。憑借自有核心技術(shù)和80%核心零部件自研自制的高自研率，以及本地化部件采購的供應(yīng)鏈優(yōu)勢，開普勒也實現(xiàn)了高工程化和量產(chǎn)能力其成本控制處于全球領(lǐng)先水平。
值得一提的是，中國擁有全球最完整的汽車、3C、新能源產(chǎn)業(yè)鏈，這為開普勒K2“大黃蜂”提供了海量測試場景，進(jìn)一步助力開普勒在人形機器人應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。綜合來看，開普勒無疑將成為藍(lán)領(lǐng)人形機器人落地的先行者。此次開普勒與上汽通用的合作，不僅驗證了開普勒K2“大黃蜂”的工業(yè)可用性，還建立起“場景實驗室”模式。該模式允許機器人企業(yè)在真實生產(chǎn)環(huán)境中迭代技術(shù)，加速技術(shù)成熟周期。
隨著技術(shù)日益成熟和人形機器人成本不斷下降，預(yù)計未來3 - 5年內(nèi)，人形機器人有望替代汽車制造中40%的重復(fù)性工種，推動制造業(yè)人力資源結(jié)構(gòu)向“技術(shù)密集型”轉(zhuǎn)型。在這一全球制造業(yè)“機器換人”的歷史性拐點時，以開普勒為代表的企業(yè)構(gòu)建的不僅是機器人本體，更是中國智造的話語權(quán)。這場從實驗室到生產(chǎn)線的征程，終將重新定義人類與機器的合作邊界，開啟一個屬于工業(yè)元宇宙的新紀(jì)元。
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