一臺名為“K2大黃蜂”的人形機器人在直播鏡頭下接連完成了走路、分揀、上下料、交互游戲等動作,并在無更換電池或外接供電的情況下,持續(xù)運行整整8小時。
這場由開普勒機器人發(fā)起的續(xù)航挑戰(zhàn)直播,是目前行業(yè)內(nèi)首次對“工業(yè)級人形機器人續(xù)航能力”進(jìn)行公開驗證。
據(jù)悉,K2大黃蜂的核心參數(shù)圍繞工業(yè)應(yīng)用場景設(shè)計:175cm身高、75kg體重,52自由度,雙臂可負(fù)載30kg,搭載滾柱絲杠+旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器結(jié)構(gòu),實現(xiàn)動態(tài)省電、靜態(tài)低耗。
開普勒官方透露,K2大黃蜂目前已進(jìn)入物流搬運、沖壓上料、智能分揀、展廳接待等多個真實工業(yè)場景進(jìn)行測試,并計劃年內(nèi)實現(xiàn)數(shù)百臺的量產(chǎn)規(guī)模。
很顯然,這場8小時直播的背后,是開普勒機器人以續(xù)航為突破口的產(chǎn)業(yè)突圍之路。隨著性能驗證落地,“能干活”的人形機器人,正逐步接近規(guī)模化商用的臨界點。
01
為什么只有它能做到
“充電1小時,連干8小時”
實現(xiàn)8小時續(xù)航,不只是電池問題,還是結(jié)構(gòu)問題。
在當(dāng)前的人形機器人中,續(xù)航能力普遍偏弱,是公認(rèn)的短板。尤其在負(fù)載任務(wù)下,機器人的執(zhí)行器、控制器、電機等高功耗模塊持續(xù)運行,很容易在短時間內(nèi)拉空電池。多數(shù)同類產(chǎn)品在連續(xù)執(zhí)行重任務(wù)1至2小時后,就需要更換電池或外接供電,遠(yuǎn)未達(dá)到“工業(yè)連續(xù)作業(yè)”的要求。
相比之下,開普勒K2大黃蜂能在直播中完成8小時全任務(wù)動作鏈,核心優(yōu)勢并不在于電池容量,而是執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率路徑。
K2大黃蜂采用的是串并聯(lián)混合結(jié)構(gòu),由直線執(zhí)行器+旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器構(gòu)成。這套結(jié)構(gòu)與特斯拉人形機器人Optimus相似,也被視為目前市面上兼顧負(fù)載與能耗效率的最優(yōu)路線之一。
在動力來源上,K2大黃蜂大量使用了自研行星滾柱絲杠直線執(zhí)行器。這是目前少數(shù)國產(chǎn)廠商能夠規(guī)模化部署的重載型動力組件,其結(jié)構(gòu)通過“行星滾柱+螺紋嚙合”的組合方式,實現(xiàn)多點接觸、剛性強、摩擦小的高效傳動。相較于傳統(tǒng)滾珠絲杠方案,這種行星滾柱結(jié)構(gòu)可顯著降低能量損耗,同時提升執(zhí)行器在高負(fù)載工況下的運行穩(wěn)定性。
這種結(jié)構(gòu)在大腿、小腿、手臂等“肌肉位”廣泛使用,形成類似人類肌肉纖維排列的動力體系。配合旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器,則在手腕、腰部等靈活部位實現(xiàn)高精度調(diào)控,兩者組合支撐起K2大黃蜂的整機骨架與動作控制。
更重要的是,開普勒在結(jié)構(gòu)級層面進(jìn)行了“節(jié)能設(shè)計”。K2大黃蜂的動作規(guī)劃系統(tǒng)與執(zhí)行器協(xié)同優(yōu)化,使其在動態(tài)運動中精確分配電流,在靜態(tài)狀態(tài)下幾乎不耗電。這種設(shè)計讓K2大黃蜂不僅“能跑”,還“能歇”,在完成復(fù)雜任務(wù)鏈的同時,大幅降低能耗。
從直播場景回看K2大黃蜂的動作表現(xiàn),其8小時續(xù)航包含了多輪走路、搬運、上下料、交互動作,并非簡單重復(fù)測試,而是面向真實任務(wù)場景的多模塊壓力測試——如果沒有結(jié)構(gòu)層面的“節(jié)能設(shè)計”,單靠堆電池遠(yuǎn)不足以支撐完整流程。
放眼整個行業(yè),真正具備此類結(jié)構(gòu)優(yōu)化能力的廠商仍屬少數(shù)。串并聯(lián)混合結(jié)構(gòu)盡管早在機器人研究中被提出,但工程化難度極高,需同步掌握機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、電機控制、自研減速組件等多個領(lǐng)域能力。開普勒K2大黃蜂的技術(shù)路線,表明其已在“控制-結(jié)構(gòu)-能效”三層架構(gòu)上打通閉環(huán)。
行業(yè)內(nèi)共識是:執(zhí)行器結(jié)構(gòu)決定了人形機器人的續(xù)航上限。而K2大黃蜂的技術(shù)路線驗證了這一點——在重載、長時任務(wù)條件下,能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)供能與穩(wěn)定動作,成為其完成8小時直播挑戰(zhàn)的底層基礎(chǔ)。
02
高負(fù)載、低價格
K2大黃蜂為何被稱為“藍(lán)領(lǐng)人形機器人”
在人形機器人逐漸進(jìn)入“落地評估”階段之后,行業(yè)的核心評價標(biāo)準(zhǔn)也在變化:不僅要能走、能續(xù)航,更要能“干活”。
K2大黃蜂選擇以續(xù)航切入,但并未止步于續(xù)航,背后是對工業(yè)場景中真實需求的判斷:機器人如果無法承擔(dān)實際任務(wù)負(fù)載,依舊只能停留在展示層面。尤其是在搬運、上下料、沖壓等典型藍(lán)領(lǐng)工種中,單臂負(fù)載能力直接決定了機器人是否具備“替代人力”的基礎(chǔ)。
據(jù)開普勒方面介紹,K2大黃蜂的整機雙臂負(fù)載能力達(dá)到30kg,在不借助額外支撐裝置的前提下,可獨立完成多數(shù)生產(chǎn)線場景中的上下料或轉(zhuǎn)運操作。
這一能力也在直播過程中得到了實測驗證。除了動作控制的穩(wěn)定性之外,K2大黃蜂在負(fù)載動作下的“姿態(tài)控制”與“耗能平衡”也成為一大亮點。不同于傳統(tǒng)機械臂“干一會兒就過熱”,K2大黃蜂能在完成高負(fù)載任務(wù)后,快速恢復(fù)姿態(tài)并進(jìn)入低功耗模式。
與之配套的,是高精度控制系統(tǒng)與旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的協(xié)同調(diào)度能力。K2大黃蜂的腰部與靈巧手部位采用一體化精旋動力模塊,支持毫米級精準(zhǔn)操作,定位精度可達(dá)0.01度,能滿足復(fù)雜分揀、裝配等環(huán)節(jié)的精細(xì)動作需求。這也意味著它不僅能“搬磚”,還能“擰螺絲”,承擔(dān)更復(fù)雜的工序任務(wù)。
如果說續(xù)航和負(fù)載是基礎(chǔ)硬指標(biāo),那么“價格”則決定了企業(yè)客戶是否真正愿意采購。這一點上,開普勒明確選擇了“性價比優(yōu)先”的策略。
近日,開普勒 K2 大黃蜂在正式開啟量產(chǎn)預(yù)售,成為市面上第一款正式對外銷售的商業(yè)行星滾柱絲杠人形機器人。目前,共有雙足基礎(chǔ)版、雙足開發(fā)版以及輪式開發(fā)版三款型號可供預(yù)定,最低價格為 24.8 萬起。在當(dāng)前國內(nèi)同等級人形機器人價格普遍在50–70萬元人民幣、國外品牌動輒超百萬美元的背景下,K2大黃蜂的定價可以說是極具競爭力。
這意味著企業(yè)只需投入相當(dāng)于行業(yè)一半的成本,便能獲得持續(xù)運轉(zhuǎn)2個班次、具備精細(xì)作業(yè)能力的工業(yè)級人形機器人。按照開普勒提供的估算模型,企業(yè)使用一臺K2大黃蜂替代2班人工,約1.5-1.8年可完成回本,之后可持續(xù)釋放成本紅利。
目前,這款產(chǎn)品已在多地進(jìn)入教育科研、展廳接待、物流搬運、智能分揀、沖壓上料等環(huán)節(jié)進(jìn)行測試部署,覆蓋從輕工搬運到智能制造的中低強度任務(wù)場景。未來如續(xù)航與負(fù)載能力進(jìn)一步提升,其向中高強度工位的替代潛力也具備擴展空間。
在人形機器人被高度“概念化”的當(dāng)下,K2大黃蜂的定位策略頗具現(xiàn)實主義色彩。它沒有試圖挑戰(zhàn)全場景通用能力,而是從“藍(lán)領(lǐng)工種替代”這一可量化的場景切入,以“能干、能抗、能回本”為核心評估邏輯,明確服務(wù)于工業(yè)需求。
03
硬件優(yōu)先路線
也在構(gòu)建機器人的“精準(zhǔn)類腦系統(tǒng)”
當(dāng)前的人形機器人賽道,正在逐步分化出兩種截然不同的技術(shù)路徑:一類主打“AI優(yōu)先”,強調(diào)認(rèn)知智能與多模態(tài)交互能力;另一類則選擇“硬件優(yōu)先”,強調(diào)結(jié)構(gòu)、動力、負(fù)載、續(xù)航的工程落地能力。開普勒顯然屬于后者。
以此次K2大黃蜂的直播為窗口,可以清晰看到其技術(shù)路線的邏輯起點:結(jié)構(gòu)、效率、落地。相比在“擬人交互”方向投入更多的廠商,開普勒更關(guān)注的是“機器是否能像人一樣完成特定物理任務(wù)”,而不是“是否能像人一樣對話和表演”。這種思路,在它對“執(zhí)行器自研”和“結(jié)構(gòu)路徑自主”的堅持上體現(xiàn)得尤為明顯。
據(jù)悉,K2大黃蜂所用的滾柱絲杠執(zhí)行器與一體化旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器,均為開普勒自研產(chǎn)品。目前公司已建立了完整的動力模組生產(chǎn)與裝配線,這意味著它在產(chǎn)業(yè)鏈控制上具備較高自主性,不依賴海外零部件,也不受特定單點供應(yīng)鏈風(fēng)險影響。
這對整個國產(chǎn)機器人產(chǎn)業(yè)而言,是一個值得關(guān)注的信號。過去幾年,國內(nèi)機器人企業(yè)在算法與模型層取得不少突破,但在結(jié)構(gòu)件、傳動系統(tǒng)、模組標(biāo)準(zhǔn)化等基礎(chǔ)層仍依賴外部供應(yīng)。而開普勒在執(zhí)行器系統(tǒng)上的全棧自研,正在為其后續(xù)的批量交付建立產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
另一方面,硬件優(yōu)先路線也讓開普勒具備了更強的工程落地與產(chǎn)品控價能力。其 24.8 萬元的量產(chǎn)定價并非補貼驅(qū)動,而是通過模塊通用化與制造集成能力換來的成本控制結(jié)果。從某種程度上看,這也是它敢于明確提出“年內(nèi)量產(chǎn)數(shù)百臺”目標(biāo)的底氣所在。
當(dāng)然,硬件優(yōu)先并不意味著忽視軟件層。在K2大黃蜂的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之上,開普勒正在構(gòu)建一套更適配“具身智能”的控制體系。該體系可大致拆解為三個部分:具身感知、具身決策與具身執(zhí)行,分別對應(yīng)于機器人的感知輸入、智能處理和物理反饋,近似于人類神經(jīng)系統(tǒng)中的“大腦與小腦”。
例如,在WAIC現(xiàn)場的直播互動中,K2大黃蜂完成了“盲盒抓取送禮”任務(wù)。它需要識別多個外形接近、表面反光且容易變形的軟包裹,精準(zhǔn)判斷并抓取用戶指定編號的目標(biāo)。這種任務(wù)對柔性物體的位姿識別、接觸力控制和執(zhí)行動作的連續(xù)性提出了高要求,傳統(tǒng)自動化設(shè)備難以勝任。而K2的大腦“小模型”體系在此發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
據(jù)介紹,小模型泛參數(shù)信息量相對較少,是開普勒工程師針對不同工作任務(wù),從大模型中特定訓(xùn)練集合而成。將這些小模型應(yīng)用到機器人身上,能夠顯著提升工作的成功率和穩(wěn)定性。目前,K2 大黃蜂已經(jīng)具備了聽覺、觸覺、力覺、位置感知等多維小模型。當(dāng)它抓取包裹時,指尖的觸覺感知能夠?qū)崟r反饋,放置包裹時,力覺小模型會持續(xù)計算所需力度,以確保穩(wěn)穩(wěn)抓住包裹。
此外, K2 大黃蜂的靈巧手還擁有下意識模型。例如,面對包裹位置隨機變化、包裹在傳送帶邊緣卡住、包裹中途掉落等復(fù)雜情況, K2 大黃蜂均能快速做出切換抓取規(guī)劃,確保作業(yè)持續(xù)準(zhǔn)確、流暢地推進(jìn)。
04
人形機器人落地進(jìn)入“耐力賽階段”
回到開普勒K2大黃蜂的這場8小時直播,它展現(xiàn)的遠(yuǎn)不止一次操作演示,更是一場關(guān)于續(xù)航能力的技術(shù)驗證。在長時間、高負(fù)載、不中斷的運行環(huán)境下,K2大黃蜂完成了多個典型工業(yè)動作流程,也為“人形機器人能否真正上崗”這個問題提供了第一手的工程樣本。
對于整個行業(yè)而言,這種全流程直播的形式,正在重新定義人形機器人的展示標(biāo)準(zhǔn)。相比依賴剪輯的視頻或者靜態(tài)展陳,真實、連續(xù)的任務(wù)執(zhí)行,更能揭示產(chǎn)品的工程成熟度和系統(tǒng)協(xié)同能力。這也意味著,人形機器人正從“能動”邁向“能用”的階段,而續(xù)航,是必須跨過的第一道門檻。
當(dāng)然,這場直播不意味著技術(shù)問題已經(jīng)解決完畢。真正的大規(guī)模部署仍需要更多驗證,包括安全性、智能水平、環(huán)境適應(yīng)能力,以及產(chǎn)線與工藝的深度匹配。但至少可以確認(rèn),像K2大黃蜂這樣具備一定負(fù)載、續(xù)航和性價比的產(chǎn)品,已經(jīng)開始接近產(chǎn)業(yè)落地的臨界點。
在經(jīng)歷了長期的期待和概念化敘事后,人形機器人產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入一個更務(wù)實的階段。它的難,不再是“有沒有”,而是“能不能用”。而這一次,開普勒K2大黃蜂通過一場持續(xù)8小時的運行,把這件事講得更清楚了一些。