繼成功完成全球首場人形機器人8小時續航直播后,開普勒人K2“大黃蜂”再迎重磅突破。
近日,“特斯拉平替”開普勒K2“大黃蜂”完成全新動態升級,并發布國內首例“混合架構抗擾動步態實錄”視頻。
憑借“滾柱絲杠直線執行器混動架構”的技術突破,即滾柱絲杠直線執行器+旋轉執行器相結合的串并聯結構路線,K2“大黃蜂”不僅實現了類人的直膝步態,更標志著國產人形機器人在運動控制領域邁入國際前沿陣營。
視頻中,開普勒K2“大黃蜂”相較之前版本,確實更像人了許多,而且步態更加輕盈,速度也更快,在瀝青、磚石、塑膠、草地等復雜地形挑戰中,也能做到如履平地。面對工作人員的外部推搡干擾,機器人依舊可以保持穩健前行,充分展現了其強大的平衡能力與環境適應性。
此外,在開普勒剛剛發布的實訓視頻中,開普勒K2“大黃蜂”也已經可以通過分層模型VLA+語義識別,聽懂自然語言指令,按照需求給大家分發物品,完成多種精細任務,其絲滑程度媲美特斯拉Optimus。
“行走+操作”的雙重突破,網友紛紛表示被驚艷到,國產人形機器人,終于可以從容地走出實驗室大門了!
01.
從“形似”到“神似”,
特斯拉同款技術路線破局
要知道,在人形機器人領域,“類人”是行業長期以來追求的目標。傳統人形機器人多采用單一驅動方式,要么難以兼顧負載與靈活,要么步態僵硬、能效低下。開普勒K2“大黃蜂”此次步態升級的核心,在于混合架構仿人直膝步態行走及抗擾動。
這套架構中,直線執行器如同機器人的“腿部肌肉”,提供行走所需的核心動力;旋轉電機則扮演“調節神經”的角色,實現動作微調和步態切換,讓機器人能適應不同地形。

在機器人學界,這項技術一直被視為高難度關卡,需要研究人員構建復雜的運動學模型,精準控制每個關節的力矩輸出。但突破之后,優勢立竿見影:機器人步態自然度大幅提升,能效利用率顯著優化,面對復雜環境的適應能力也更強。
如今,這一技術路徑已得到行業巨頭驗證,特斯拉Optimus、小鵬等國際前沿團隊均采用類似方案。以特斯拉為例,Optimus下肢則多采用線性驅動,利用無框力矩電機配合行星滾柱絲杠等,將旋轉運動轉化為直線運動,驅動腿部膝關節、踝關節等的伸屈和移動,在保證機器人有足夠力量支撐身體與完成任務的同時,實現了較好的運動靈活性,足見該技術在行業內的前瞻性。

今年4月,特斯拉在X上分享的最新視頻中,Optimus的行走速度大幅提升,展現出其在步態速度優化上的顯著成果。而K2“大黃蜂”則在自創技術體系下,達到了與之相近的步態自然度,加之大腦部分進行了再升級,采用分層模型VLA+語義識別,K2“大黃蜂”已經可以進行深度推理與規劃,基于擴散變換器(DiT)的動作模塊快速生成動作指令,實現毫秒級響應,尤其在復雜地形適應性測試中,二者均能平穩跨越障礙物,展現出混動架構的強大優勢。
02.
為何選擇行星滾柱絲杠直線執行器
作為步態升級的核心?
作為全球首款商用行星滾柱絲杠人形機器人,開普勒K2“大黃蜂”這一選擇與特斯拉Optimus的技術決策邏輯相通,皆因行星滾柱絲杠具有三大不可替代的優勢。
首先,高能效與高精度。行星滾柱絲杠通過滾動摩擦傳遞動力,能量轉化效率高達81.3%,遠優于傳統傳動部件,既能為步態切換提供持續動力,又能減少能耗,機器人可實現充電1小時,連干8小時;同時,低摩擦設計大幅降低熱變形與磨損,確保機器人長期運行下的定位精度,讓每一步的落點誤差控制在毫米級。
其次,是超強承載與適應性更便于任務執行。行星滾柱絲杠通過螺紋滾柱形成多接觸線,受力面積遠超滾珠絲杠,擁有極強的負載力,可實現雙臂負載30公斤,即便在攜帶重物行走時,也能保持步態穩定,且能適應高沖擊、多粉塵的工業環境,無需頻繁維護。

最后,運動平穩性。螺紋滾柱的連續接觸消除了傳統傳動中的沖擊振動,讓K2“大黃蜂”的步態更流暢,行走噪音也顯著降低,更適合與人類協同作業的場景。特斯拉Optimus在人機協同場景中,曾憑借低噪音與平穩步態獲得了廣泛關注。在一些展示視頻中,Optimus能夠在不干擾周圍環境的情況下,較為安靜且平穩地移動,K2“大黃蜂”在這一維度上同樣表現出色,可在商場、醫院等對噪音敏感的區域與人類安全共處。
03.
攻克技術難點,
實現從仿真到現實的跨越
作為混動架構的人形機器人,技術難度體現在哪些方面?相比串聯結構,串并聯混合的復雜結構使其運動學與動力學模型都更為復雜,機器人的平衡控制難度、地形適應難度、步幅步頻調節難度、動力分配難度、容錯恢復難度都更高。K2“大黃蜂”在實現混動架構步態時,就面臨兩大核心挑戰:絲杠力學的復雜控制,以及“仿真到現實”(Sim-to-Real)的差距跨越。
在絲杠力學控制上,K2“大黃蜂”的串并聯混合結構,比傳統準直驅機器人的串聯結構復雜得多。研發團隊需要精準推衍絲杠與關節間的關聯,比如絲杠長度與關節角度、絲杠速度與關節角速度、絲杠出力與關節力矩的對應關系。上層控制器規劃的關節參數,要轉化為直線電機的執行指令;電機的實際運行數據,又要反饋給控制器調整策略,任何一環的誤差都可能導致步態失衡。
開普勒團隊深入研究絲杠力學,通過精細化建模與反復調試,最終實現了高負載、復雜動作下的精準控制,讓機器人每一個動作都更貼近人類自然行走邏輯,真正做到更像人。
而Sim-to-Real的差距,則是人形機器人領域的共性難題。仿真環境中,地面接觸力、關節摩擦等物理特性多為理想模型,傳感器數據也無噪聲干擾,但在現實中,足部與地面的動態摩擦、IMU傳感器的微小漂移、突發外力的擾動,都可能讓仿真中穩定的步態“失靈”。
為解決這一問題,開普勒團隊采用“強化學習+模仿學習”的組合策略:一方面,利用GPU加速的物理仿真平臺,讓數千臺虛擬機器人在不同地形、擾動場景中并行訓練,積累海量步態數據;另一方面,基于海量的真機數據,打磨其專項技能,例如學習人類行走軌跡,優化腳跟著地、腳尖離地的動作細節。
通過雙數據飛輪持續學習,開普勒K2“大黃蜂”也在不斷提高對于新任務的學習效率與執行任務的成功率,成為各領域的操作“專家”。

同時,團隊還引入“獎勵函數引導”機制,在訓練中為機器人設置“目標”,比如保持平衡、步幅均勻、抗擾動成功等,通過正向反饋不斷優化步態控制策略。這一點也與特斯拉Optimus的技術思路相通,通過強化學習+仿真訓練,將仿真到現實的動態適配誤差縮小,滿足工業等實際場景對步態穩定性的核心需求。
04.
此次動態升級,不僅是技術上的突破,更為K2“大黃蜂”的場景應用打開了新空間。在商業、科研領域,它可成為科研教育的高效“助手”,為機器人學、智能控制等專業提供實驗平臺,助力人才培養;也能化身展廳“講解員”,通過仿人動作與語音互動,讓科技展示更生動;還可承擔數采訓練任務,支持遠程操作與多模態數據采集,為AI算法提供高質量訓練數據。
工業場景中,其優勢更突出:機器人雙臂負載高達30公斤,能高效完成倉儲物流的搬運、分揀任務;在生產線中,可與工人協同作業,提升柔性生產能力;即便在危險作業、高粉塵等特種場景,也能替代人工完成任務,兼顧安全與效率。
值得注意的是,開普勒K2“大黃蜂”是目前全球首款商業可售的特斯拉同款混動架構人形機器人,硬件自研率達80%以上,在核心性能上表現尤為突出:續航能打,充電1小時,可連續運行8小時;負載強勁,依靠滾柱絲杠提供動力,承載30kg重物毫不費勁;性價比更是亮眼,24.8萬的量產基礎版能讓企業成本砍半、效率翻倍,這使其在商業化落地方面具備領先優勢。
從實驗室走向產業現場,K2“大黃蜂”的持續進化,正推動人形機器人從“技術展品”向“實用工具”轉變,從發布國內首例“混合架構抗擾動步態實錄”視頻,到一步步邁向“全能專家”,開普勒不僅展現了國產人形機器人的技術實力,更讓“仿人機器人走進真實場景”的目標更近一步,有望成為拉動人形機器人行業發展的重要力量。







