在機器人技術狂飆突進的當下，人形機器人正加速從實驗室走向工業應用的最前沿。傳動方案作為人形機器人技術體系的關鍵支柱，其選擇直接框定了機器人性能的天花板與應用邊界。

當前，人形機器人傳動技術百花齊放，但旋轉執行器與直線執行器始終占據主流賽道。其中，行星減速器、諧波減速器等旋轉執行器傳動方案，以及滾珠絲杠、行星滾柱絲杠等直線執行器傳動方案，構成了市場主流的技術路線。

圍繞這兩類技術路線，行業內長期存在路線之爭：是沿用成熟的傳統齒輪減速方案，還是押注新興的行星滾柱絲杠技術？

開普勒機器人硬件總監張敏梁在近期技術分享直播中深入剖析了這一技術抉擇："傳統旋轉執行器傳動方案憑借其運動靈活性和成熟的產業鏈（包括減速機、電機等配套體系）確實占據先發優勢，但其承載能力存在明顯局限。相比之下，行星滾柱絲杠方案在負載能力、運動精度和能效表現方面展現出顯著優勢，尤其適用于工業場景中高負荷、高精度的作業需求。"這一表態清晰展現了開普勒機器人的技術戰略方向。

▍傳動技術之爭：旋轉執行器vs 直線執行器

在人形機器人的傳動技術領域，旋轉執行器與直線執行器猶如兩大陣營，持續角力。

旋轉執行器是人形機器人領域應用最廣泛的方案之一，主要包括行星減速器和諧波減速器兩大類型。行星減速器憑借高剛性、高負載能力及出色的傳動效率成為大扭矩關節部位的首選，而諧波減速器則以緊湊體積、輕量化設計和高精度特性廣泛應用于靈巧手等精密部件。雖然旋轉執行器在工業機械臂和協作機器人中已形成成熟產業鏈，但其固有局限性逐漸顯現：運動靈活性雖高，但承載能力有限，目前主流人形機器人手臂負載普遍停留在3-5公斤區間，難以勝任工業場景中的重型物料搬運需求。

直線執行器在人形機器人的線性關節應用中占據重要地位，主要包括滾珠絲杠和行星滾柱絲杠兩類。滾珠絲杠憑借較低成本和較高精度成為當前線性傳動的常見選擇，而行星滾柱絲杠則以高精度、大負載和長續航優勢成為高端人形機器人線性執行器的首選，特別適用于承受沖擊和大負載的關節部位，如髖關節、膝關節和踝關節。

• 高精度：微米級精密操控

行星滾柱絲杠的高精度主要源于其獨特的螺紋結構設計和運動傳遞方式。從螺紋結構設計看，行星滾柱絲杠采用小導程角非圓弧螺紋，如同為精密運動定制的“專屬軌道”，在315mm行程內可達JIS C3等級1.2μm的導程精度，完美適配精密微進給場景。

在運動傳遞方式上，其通過滾柱線接觸滾動摩擦，讓力與運動的傳遞更加均勻，避免了因接觸點少導致的局部誤差和受力不均，極大提升運動精度與穩定性。多滾柱線接觸布局賦予絲杠更強的抗變形能力，有效減少因剛度不足引發的位置偏差，確保運動精準無誤。

• 大負載：承載能力提高3-6倍

在負載能力方面，行星滾柱絲杠優勢明顯。其采用螺紋滾柱的線接觸方式，相比滾珠絲杠的點接觸具有更大的接觸面積和更均勻的載荷分布，根據赫茲壓力定律，其承載能力可達滾珠絲杠的3-6倍。

在結構設計上，行星滾柱絲杠主螺紋絲杠周向均勻布置6-12個螺紋滾柱，可進一步提升載荷分散效率，在相同絲杠直徑下，其負載能力相較滾珠絲杠可提升3-6倍，極端工況下甚至可達10倍。

開普勒機器人K2"大黃蜂"的實際表現驗證了這一優勢。在2025張江具身智能開發者大會暨國際人形機器人技能大賽的【人形機器人工業應用場景挑戰】中，大臂1個驅動肘關節，小臂2個操控腕關節，單臂集成3個行星滾柱絲杠的開普勒機器人K2"大黃蜂"，以 20kg 負載記錄勇奪冠軍，實力詮釋了行星滾柱絲杠在工業級搬運中的統治力。

• 長續航：完美平衡節能與高效

行星滾柱絲杠的長續航優勢，源于其機械特性與智能控制策略的協同優化。靜態工況下，滾柱與主絲杠間的高摩擦力形成類自鎖機制，使執行器在斷電時仍能保持位置穩定，有效降低靜態能耗。雖然標稱其傳動效率約70%低于行星減速機的90%以上，但其正向效率與反向效率的差異使綜合能效指標更優，結合智能控制策略可進一步優化周期性運動的能耗。

開普勒機器人K2"大黃蜂"通過全身搭載14個行星滾柱絲杠執行器與小導程節能方案、智能監測算法的配合，實現"充電1小時，連干8小時"的工業級續航，其自研控制算法能實時調度關節狀態，在保障作業效率的同時最大化續航時間。

▍攻克技術難題：實現首家自研量產應用

當前，人形機器人領域主要采用反向式行星滾柱絲杠方案，這種設計雖然具有獨特優勢，但其螺母結構導致螺紋精密磨削難度極大，加工技術門檻高。加之需借助連桿機構實現關節轉動，相較直接齒輪傳動方案，設計復雜度直線提升。多重技術挑戰使得國內能夠量產搭載行星滾柱絲杠人形機器人的企業屈指可數。

開普勒機器人多年前就已前瞻性地布局絲杠技術路線，推出結合串并聯結構，采用滾柱絲杠執行器與旋轉執行器相結合方案的人形機器人。在攻克行星滾柱絲杠技術瓶頸的過程中，開普勒機器人通過設計創新、熱處理工藝優化、加工技術攻關，和與國內設備廠商深度合作，針對行星滾柱絲杠的各項技術挑戰實現了系統性突破，并積累了一套完整的技術體系。

在技術規格方面，開普勒機器人為行星滾柱絲杠執行器制定了三個規格型號，其中最大規格推力達到8200N，可完全滿足工業場景下人形機器人的作業需求。同時，執行器能量轉換效率高達80%，確保了長續航性能。

熱處理工藝是確保產品質量的關鍵環節。為此，開普勒嚴格把控原材料硬度與純度，在熱處理過程中采用吊裝處理方式，應用真空或雙真空淬火等措施；同時從設計參數優化、加工工序改良、零件裝配工序規范等多維度入手，結合嚴苛的測試方案，避免了熱處理帶來的不良影響，有效提升了產品一致性，保障了質量穩定性。

在加工工藝方面，開普勒機器人將行星滾柱絲杠的制造過程細分為120道精密工序，這種極致工藝追求使得產品螺紋螺距精度控制在3微米以內，賦予了行星滾柱絲杠極高的運動精度與平穩性。

憑借技術突破，開普勒機器人成為國內實現行星滾柱絲杠自研量產并成功應用于人形機器人的企業。此外，開普勒機器人還自主研發了KeplerGear精旋動力旋轉執行器與NimbleMaster巧手大師11自由度多觸點靈巧手兩大核心部件。

前者峰值扭矩220N.m，重復定位精度0.01度，自研率85%，通過高扭矩電機與智能算法的協同控制，能夠精準執行毫米級精細操作；后者單手套件891個零件，具備11個自由度，單指配置25個高分辨力控觸點，采用高強度繩驅設計，單根繩索可承受1200N拉力，并配備手腕六維力傳感器，能夠出色完成高精度作業任務。

▍性能技術閉環：有望率先實現大規模落地

開普勒機器人K2"大黃蜂"，是一款身高175厘米、重量78公斤的工業級人形機器人，其全身配備52個自由度（含靈巧手），在100TOPS算力的支持下構建起精密感知與動態控制的工業級執行系統。

在本體架構上，開普勒機器人K2"大黃蜂"采用TrueBionic真仿生設計，并集成了三大自主研發的核心組件：：KeplerForce行星動力滾柱絲杠執行器、KeplerGear精旋動力旋轉執行器和自研NimbleMaster巧手大師11自由度多觸點靈巧手，形成“強負載+低功耗”的技術閉環。

構型設計方面，開普勒機器人強調真仿生概念。通過旋轉執行器實現關節旋轉功能，同時采用多組行星滾柱絲杠執行器模擬人類肌肉的伸縮運動。目前，機器人本體共分布14個行星滾柱執行器：手臂上3個（大臂1個負責肘關節運動，小臂2個負責腕關節），腿部則包括大腿1個髖關節、小腿1個膝關節和2個踝關節。

通過混合技術方案，開普勒機器人K2"大黃蜂"實現了超強負載能力與長效續航。其單臂承重達15kg，雙臂協同作業可達30kg，充電1小時可支持8小時連續工作。在實際工業應用中，該機器人展現出高效能、高可靠性的落地能力，可在倉儲物流、智能制造等環境中完成高負載、高強度的作業任務。

在上汽通用的實測中，開普勒機器人K2"大黃蜂"成功完成了車身縫隙檢測、金屬沖壓件上料等任務，其"大負載+長續航"的技術優勢有效解決了汽車制造行業"兩班倒"生產模式下的動力適配問題。配合自主研發的KeplerBrain類腦系統，該機器人更具備了群體協同能力，具備了替代人工班組的巨大潛力。

在物流倉儲場景中，開普勒機器人K2"大黃蜂"可輕松搬運30公斤物品，單手11自由度的靈巧手設計支持各類精細操作，能熟練完成標箱搬運、安規耐壓測試等工作，充電1小時續航8小時的表現使其成為工廠流水線上的“勞?！薄?/p>

據悉，開普勒機器人K2"大黃蜂"自發布以來，已進入多家行業頭部企業，在智能制造、倉儲物流、特種作業、科研教育等領域均開展場景應用實測，廣泛參與物料搬運、樣品處理、巡邏巡檢等多樣任務。其基礎版售價3萬美元可替代1.5名工人的工作量，兼具卓越性能與經濟性，有力推動了人形機器人在工業場景的落地應用。

展望未來，開普勒機器人K2"大黃蜂"有望成為行業內率先實現大規模落地應用的藍領人形機器人！