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(lái)的轉(zhuǎn)型壓力。作為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要載體，人形機(jī)器人被賦予支撐經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略意義，并被視為技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)革新的前沿賽道及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新興動(dòng)能，其潛在價(jià)值受到廣泛關(guān)注。

行業(yè)觀察顯示，盡管近年來(lái)人形機(jī)器人領(lǐng)域資本投入持續(xù)增長(zhǎng)，技術(shù)迭代不斷加速，但外界質(zhì)疑聲始終伴隨。有觀點(diǎn)指出，該領(lǐng)域長(zhǎng)期存在"實(shí)驗(yàn)室技術(shù)轉(zhuǎn)化難"與"工業(yè)場(chǎng)景落地慢"的割裂現(xiàn)象，引發(fā)關(guān)于技術(shù)應(yīng)用邊界的爭(zhēng)議：人形機(jī)器人究竟能創(chuàng)造何種實(shí)際價(jià)值？其替代人工的可行性及時(shí)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(shí)質(zhì)性經(jīng)濟(jì)效益尚需時(shí)日。

在此背景下，上海開普勒機(jī)器人有限公司在上汽通用汽車完成實(shí)景實(shí)訓(xùn)，引發(fā)行業(yè)關(guān)注。通過(guò)在實(shí)際汽車制造場(chǎng)景中開展多輪實(shí)測(cè)，雙方聯(lián)合驗(yàn)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“大黃蜂”量采基礎(chǔ)版僅需3萬(wàn)美元，可在8小時(shí)工作制下替代1.5名工人的效能，在長(zhǎng)三角制造業(yè)的測(cè)算中，其投資回報(bào)周期可控制在1.5至1.8年間，后期運(yùn)營(yíng)成本顯著降低。此次實(shí)踐不僅回應(yīng)了行業(yè)對(duì)于技術(shù)實(shí)用性的質(zhì)疑，更標(biāo)志著人形機(jī)器人從概念驗(yàn)證向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的實(shí)質(zhì)性跨越，揭示出中國(guó)智能制造在"工業(yè)4.0"全球競(jìng)賽中把握彎道超車機(jī)遇的積極信號(hào)。

▍破解兩大核心瓶頸，鍛造雙峰工業(yè)適配力

人形機(jī)器人要?jiǎng)偃喂I(yè)場(chǎng)景，必須突破兩大核心瓶頸：動(dòng)力系統(tǒng)的工業(yè)級(jí)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(jī)器人為目標(biāo)，開普勒聚焦實(shí)用型工業(yè)機(jī)器人，通過(guò)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(dòng)力適配、操作精度、群體協(xié)作為核心突破點(diǎn)，在上汽通用的實(shí)測(cè)中展現(xiàn)出顯著技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

• 動(dòng)力系統(tǒng)創(chuàng)新：達(dá)成工業(yè)級(jí)續(xù)航與超強(qiáng)負(fù)載能力

工業(yè)場(chǎng)景對(duì)機(jī)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(jì) 與 自研的行星滾柱絲杠執(zhí)行器相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)雙臂30kg的強(qiáng)勁負(fù)載能力和長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)的續(xù)航能力，并能精準(zhǔn)執(zhí)行毫米級(jí)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(gè)精密齒牙，通過(guò)行星齒輪系實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向直線運(yùn)動(dòng)的高效轉(zhuǎn)化，動(dòng)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(jī)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(jí)精密操作。

在續(xù)航優(yōu)化方面，開普勒K2“大黃蜂”通過(guò)動(dòng)力結(jié)構(gòu)、控制算法與低能耗設(shè)計(jì)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(cè)算法，實(shí)現(xiàn)“充電1小時(shí)，連續(xù)作業(yè)8小時(shí)”的工業(yè)級(jí)續(xù)航能力。機(jī)器人靜止時(shí)關(guān)節(jié)自鎖穩(wěn)定性達(dá)IP65防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，自研控制算法可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)節(jié)狀態(tài)，智能調(diào)度“無(wú)電自鎖”與任務(wù)執(zhí)行時(shí)序，在保障作業(yè)效率的同時(shí)最大化延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。

在負(fù)載能力上，開普勒K2“大黃蜂”雙臂協(xié)同可搬運(yùn)30kg工件，單手可精準(zhǔn)操作15kg物料并實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)定位。這種“大負(fù)載 + 長(zhǎng)續(xù)航”的技術(shù)組合，有效解決了汽車制造等工業(yè)場(chǎng)景“兩班倒”生產(chǎn)節(jié)奏下的動(dòng)力適配難題。

• 操作精度升級(jí)：實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)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(shí)判斷能力。針對(duì)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(jī)械設(shè)計(jì)，單指實(shí)現(xiàn)了25點(diǎn)位微力控制，結(jié)合六維力感知技術(shù)，可實(shí)時(shí)反饋接觸面壓力分布。

在上汽通用實(shí)測(cè)中，開普勒K2“大黃蜂”成功完成車身縫隙檢測(cè)任務(wù)，精準(zhǔn)控制檢測(cè)設(shè)備操作力度與角度，避免損傷精密儀器，同時(shí)自主調(diào)節(jié)按壓力度確保測(cè)量精度。在金屬?zèng)_壓件上料應(yīng)用中，開普勒K2“大黃蜂”展現(xiàn)出毫米級(jí)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(tái)，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(chǎng)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(yùn)等工序需要多人協(xié)作。開普勒機(jī)器人突破單體智能局限，實(shí)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(duì)超大尺寸金屬部件搬運(yùn)需求，開普勒K2“大黃蜂”通過(guò)感知協(xié)同與任務(wù)分配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多機(jī)同步舉升、搬運(yùn)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(shí)現(xiàn)任務(wù)智能拆解，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人從環(huán)境感知到動(dòng)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(yǔ)音、視覺與觸覺反饋信息，顯著提升機(jī)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(duì)超大負(fù)載與超長(zhǎng)工件時(shí)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(dòng)化水平的重要突破。通過(guò)動(dòng)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(jī)器人成功構(gòu)建了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)需求的人形機(jī)器人技術(shù)體系。

▍搶占產(chǎn)業(yè)應(yīng)用高地，實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人中國(guó)突圍

目前，全球人形機(jī)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(jī)器人熱潮，但近年來(lái)，人形機(jī)器人的發(fā)展態(tài)勢(shì)已從特斯拉、波士頓動(dòng)力主導(dǎo)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹袊?guó)人形機(jī)器人行業(yè)初創(chuàng)企業(yè)競(jìng)相實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破并占據(jù)行業(yè)焦點(diǎn)。

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(diǎn)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(jī)器人領(lǐng)軍企業(yè)Figure的CEO Brett Adcock在X主頁(yè)上的推薦。當(dāng)下，在人形機(jī)器人應(yīng)用方面，開普勒更是率先實(shí)現(xiàn)了工業(yè)級(jí)落地突破。

縱觀全球人形機(jī)器人應(yīng)用的整體情況，特斯拉Optimus雖以全場(chǎng)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(chǎng)景適配時(shí)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(guó)制造轉(zhuǎn)型的需求。在開普勒K2“大黃蜂”的研發(fā)過(guò)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(diǎn)，調(diào)研了智能制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流、特種行業(yè)、科研教育等領(lǐng)域的大量實(shí)際場(chǎng)景，對(duì)機(jī)器人的技能進(jìn)行歸納和分類，最終將“實(shí)用性”與“經(jīng)濟(jì)性”深度融合。其人形機(jī)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(dòng)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(shì)。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(gòu)的供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)，開普勒也實(shí)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(guó)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(cè)試場(chǎng)景，進(jìn)一步助力開普勒在人形機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。綜合來(lái)看，開普勒無(wú)疑將成為藍(lán)領(lǐng)人形機(jī)器人落地的先行者。此次開普勒與上汽通用的合作，不僅驗(yàn)證了開普勒K2“大黃蜂”的工業(yè)可用性，還建立起“場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)室”模式。該模式允許機(jī)器人企業(yè)在真實(shí)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(jī)器人成本不斷下降，預(yù)計(jì)未來(lái)3 - 5年內(nèi)，人形機(jī)器人有望替代汽車制造中40%的重復(fù)性工種，推動(dòng)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(jī)器換人”的歷史性拐點(diǎn)時(shí)，以開普勒為代表的企業(yè)構(gòu)建的不僅是機(jī)器人本體，更是中國(guó)智造的話語(yǔ)權(quán)。這場(chǎng)從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線的征程，終將重新定義人類與機(jī)器的合作邊界，開啟一個(gè)屬于工業(yè)元宇宙的新紀(jì)元。