上海2025年12月29日 /美通社/ -- 近日，工業(yè)和信息化部規(guī)劃司司長姚珺在國務(wù)院政策例行吹風(fēng)會上明確表示，將加速推動"機(jī)器人+"等重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用場景的培育，推動工業(yè)機(jī)器人、人形機(jī)器人進(jìn)工廠，并優(yōu)先在焊接、裝配、噴涂、搬運(yùn)等細(xì)分場景實(shí)現(xiàn)落地應(yīng)用。

這并非一句籠統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)表態(tài)，而是一次極為清晰的信號釋放——人形機(jī)器人，正被正式納入"工業(yè)生產(chǎn)力工具"的范疇。

政策為人形機(jī)器人指明了應(yīng)用方向，也同時拋出了最現(xiàn)實(shí)、最直接的考題：如何讓機(jī)器人不僅"走得動"，更能在真實(shí)工業(yè)現(xiàn)場連續(xù)、高強(qiáng)度、可靠地工作？

在工業(yè)現(xiàn)場，高負(fù)載、長續(xù)航、重復(fù)作業(yè)的需求才是常態(tài)。這些真實(shí)需求，正在從根本上拷問人形機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)與傳動架構(gòu)選擇。

在開普勒機(jī)器人看來，答案并不在單一技術(shù)突破，而在于面向工業(yè)場景的混動架構(gòu)設(shè)計，以及"工業(yè)優(yōu)先"的技術(shù)路線選擇。這是一條更難、但也更正確的道路——挑戰(zhàn)巨大，卻決定了人形機(jī)器人能否真正走進(jìn)工廠、走上產(chǎn)線，成為可以持續(xù)"打工"的生產(chǎn)力工具。

傳動技術(shù)之爭：旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器vs 直線執(zhí)行器

當(dāng)前，人形機(jī)器人傳動技術(shù)百花齊放，但旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器與直線執(zhí)行器始終占據(jù)主流賽道。

其中，行星減速器、諧波減速器等旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器傳動方案，以及滾珠絲杠、行星滾柱絲杠等直線執(zhí)行器傳動方案，構(gòu)成了市場主流的技術(shù)路線。

圍繞這兩類技術(shù)路線，行業(yè)內(nèi)長期存在路線之爭：是沿用成熟的傳統(tǒng)齒輪減速方案，還是押注新興的行星滾柱絲杠技術(shù)？

開普勒機(jī)器人硬件總監(jiān)張敏梁在"智猩猩大講堂"直播中深入解析："傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器傳動方案憑借其運(yùn)動靈活性和成熟的產(chǎn)業(yè)鏈（包括減速機(jī)、電機(jī)等配套體系）確實(shí)占據(jù)先發(fā)優(yōu)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(fù)載能力、運(yùn)動精度和能效表現(xiàn)方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，尤其適用于工業(yè)場景中高負(fù)荷、高精度的作業(yè)需求。"

這一判斷，直接指向了人形機(jī)器人在工業(yè)場景中的核心瓶頸——負(fù)載、穩(wěn)定性與能耗的長期平衡等問題。

旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器：成熟，但正在觸及工業(yè)天花板

旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器是人形機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)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(fù)載能力及出色的傳動效率成為大扭矩關(guān)節(jié)部位的首選，而諧波減速器則以緊湊體積、輕量化設(shè)計和高精度特性廣泛應(yīng)用于靈巧手等精密部件。雖然旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器在工業(yè)機(jī)械臂和協(xié)作機(jī)器人中已形成成熟產(chǎn)業(yè)鏈，但其固有局限性逐漸顯現(xiàn)：運(yùn)動靈活性雖高，但承載能力有限，目前主流人形機(jī)器人手臂負(fù)載普遍停留在3-5公斤區(qū)間，難以勝任工業(yè)場景中的重型物料搬運(yùn)需求。

直線執(zhí)行器登場：為工業(yè)而生的行星滾柱絲杠

當(dāng)負(fù)載需求從"展示級"邁向"生產(chǎn)級"，直線執(zhí)行器開始重新回到行業(yè)視野中心。

直線執(zhí)行器在人形機(jī)器人的線性關(guān)節(jié)應(yīng)用中占據(jù)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(dāng)前線性傳動的常見選擇，而行星滾柱絲杠則以高精度、大負(fù)載和長續(xù)航優(yōu)勢成為高端人形機(jī)器人線性執(zhí)行器的首選，特別適用于承受沖擊和大負(fù)載的關(guān)節(jié)部位，如髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)。

行星滾柱絲杠的三重優(yōu)勢：

• 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(dú)特的螺紋結(jié)構(gòu)設(shè)計和運(yùn)動傳遞方式。從螺紋結(jié)構(gòu)設(shè)計看，行星滾柱絲杠采用小導(dǎo)程角非圓弧螺紋，如同為精密運(yùn)動定制的"專屬軌道"，在315mm行程內(nèi)可達(dá)JIS C3等級1.2μm的導(dǎo)程精度，完美適配精密微進(jìn)給場景。

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

• 大負(fù)載：承載能力提高3-6倍

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

結(jié)構(gòu)設(shè)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(jìn)一步提升載荷分散效率，在相同絲杠直徑下，其負(fù)載能力相較滾珠絲杠可提升3-6倍，極端工況下甚至可達(dá)10倍。

長續(xù)航：在效率與穩(wěn)定之間取得平衡

行星滾柱絲杠的長續(xù)航優(yōu)勢，源于其機(jī)械特性與智能控制策略的協(xié)同優(yōu)化。靜態(tài)工況下，滾柱與主絲杠間的高摩擦力形成類自鎖機(jī)制，使執(zhí)行器在斷電時仍能保持位置穩(wěn)定，有效降低靜態(tài)能耗。雖然標(biāo)稱其傳動效率約70%低于行星減速機(jī)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(biāo)更優(yōu)，結(jié)合智能控制策略可進(jìn)一步優(yōu)化周期性運(yùn)動的能耗。

開普勒機(jī)器人K2"大黃蜂"通過全身搭載14個行星滾柱絲杠執(zhí)行器與小導(dǎo)程節(jié)能方案、智能監(jiān)測算法的配合，實(shí)現(xiàn)"充電1小時，連干8小時"的工業(yè)級續(xù)航，其自研控制算法能實(shí)時調(diào)度關(guān)節(jié)狀態(tài)，在保障作業(yè)效率的同時最大化續(xù)航時間。

為什么這條路很難？——攻克行星滾柱絲杠量產(chǎn)難題

當(dāng)前，人形機(jī)器人領(lǐng)域主要采用反向式行星滾柱絲杠方案，這種設(shè)計雖然具有獨(dú)特優(yōu)勢，但其螺母結(jié)構(gòu)導(dǎo)致螺紋精密磨削難度極大，加工技術(shù)門檻高。加之需借助連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動，相較直接齒輪傳動方案，設(shè)計復(fù)雜度直線提升。多重技術(shù)挑戰(zhàn)使得國內(nèi)能夠量產(chǎn)搭載行星滾柱絲杠人形機(jī)器人的企業(yè)屈指可數(shù)。

開普勒機(jī)器人多年前就已前瞻性地布局絲杠技術(shù)路線，推出結(jié)合串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，采用滾柱絲杠執(zhí)行器與旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器相結(jié)合方案的人形機(jī)器人。在攻克行星滾柱絲杠技術(shù)瓶頸的過程中，開普勒機(jī)器人通過設(shè)計創(chuàng)新、加工技術(shù)攻關(guān)，和與國內(nèi)設(shè)備廠商深度合作，針對行星滾柱絲杠的各項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)性突破，并積累了一套完整的技術(shù)體系。

在技術(shù)規(guī)格方面，開普勒機(jī)器人為行星滾柱絲杠執(zhí)行器制定了三個規(guī)格型號，其中最大規(guī)格推力達(dá)到8200N，可完全滿足工業(yè)場景下人形機(jī)器人的作業(yè)需求。同時，執(zhí)行器能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80%，確保了長續(xù)航性能。

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

正是這些底層制造與工藝能力的突破，使行星滾柱絲杠從"理論最優(yōu)解"走向"工程可落地"。

混動架構(gòu)：直線+旋轉(zhuǎn)，面向工業(yè)的功能分工

在實(shí)際工程中，開普勒并未采取"全直線執(zhí)行器"的單一路線，而是構(gòu)建了混動架構(gòu)：

• 在對負(fù)載與剛性要求極高的關(guān)節(jié)，引入行星滾柱絲杠
• 在需要靈活性與快速響應(yīng)的部位，保留旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器方案

這種設(shè)計并非妥協(xié)，而是一種面向真實(shí)工業(yè)任務(wù)的功能分工邏輯。在此基礎(chǔ)上，開普勒機(jī)器人還自主研發(fā)了NimbleMaster巧手大師11自由度多觸點(diǎn)靈巧手。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(diǎn)，采用高強(qiáng)度繩驅(qū)設(shè)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(yè)任務(wù)。既具備"大力氣"，也具備完成精細(xì)操作的能力，形成完整的工業(yè)動作閉環(huán)。

從技術(shù)走向結(jié)果：真實(shí)工業(yè)場景中的驗(yàn)證

在工業(yè)場景中，人形機(jī)器人能否真正落地，關(guān)鍵并不只在于硬件性能參數(shù)的領(lǐng)先，更在于應(yīng)用是否能夠被快速開發(fā)、反復(fù)驗(yàn)證，并在現(xiàn)場長期穩(wěn)定交付。圍繞這一核心問題，開普勒構(gòu)建了 Kepler Studio ——一套面向工業(yè)場景的人形機(jī)器人應(yīng)用開發(fā)與驗(yàn)證平臺。

Kepler Studio 以"開發(fā)—仿真—部署—運(yùn)維"的一體化閉環(huán)為核心，通過圖形化任務(wù)編排與標(biāo)準(zhǔn)化 SDK相結(jié)合的方式，將復(fù)雜的人形機(jī)器人控制邏輯與工業(yè)作業(yè)流程拆解為可復(fù)用、可驗(yàn)證的功能模塊。開發(fā)者可以像搭積木一樣，快速構(gòu)建搬運(yùn)、裝配、巡檢等真實(shí)工業(yè)任務(wù)，并在仿真環(huán)境中完成驗(yàn)證后，平滑部署到實(shí)際產(chǎn)線。

依托統(tǒng)一的打包與運(yùn)維體系，Kepler Studio 能夠確保機(jī)器人在不同工廠、不同場景下的應(yīng)用交付一致性；同時，通過數(shù)據(jù)回流與數(shù)字孿生能力，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)試與持續(xù)優(yōu)化，讓機(jī)器人在真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境中越用越穩(wěn)定、越用越智能。這套平臺，正是開普勒將"能跑 Demo 的機(jī)器人"，轉(zhuǎn)化為"能長期打工的工業(yè)級生產(chǎn)力工具"的關(guān)鍵一環(huán)。

在汽車物流場景中，開普勒人形機(jī)器人已被投入某頭部車企的汽車物流工廠，執(zhí)行流利架搬運(yùn)作業(yè)。依托大負(fù)載與長續(xù)航能力，機(jī)器人在真實(shí)物流產(chǎn)線中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，并在"開普勒工業(yè)大腦"的統(tǒng)一調(diào)度下，僅用 2 天完成現(xiàn)場部署，整體作業(yè)成功率達(dá)到 99%，驗(yàn)證了人形機(jī)器人在汽車物流核心環(huán)節(jié)的工業(yè)可行性。

在零部件分揀生產(chǎn)場景中，開普勒為客戶量身打造了汽車零部件生產(chǎn)解決方案。機(jī)器人可從料框中精準(zhǔn)抓取工件并放置至輸送線，完成上下料的全自動化操作，有效解決傳統(tǒng)產(chǎn)線中"人等設(shè)備"的效率瓶頸，顯著提升整體生產(chǎn)節(jié)拍與穩(wěn)定性。

在物流立體倉搬運(yùn)場景中，開普勒機(jī)器人進(jìn)一步驗(yàn)證了在高可靠性、長周期作業(yè)中的表現(xiàn)。機(jī)器人可在 0–2m 高度立體倉自由搬運(yùn) 15kg 以上料箱，關(guān)鍵指標(biāo)包括：

• 完成搬運(yùn)次數(shù)：1000 次以上
• 料箱平均重量：7kg
• 單機(jī)最長連續(xù)工作周期：450 天
• 作業(yè)成功率：99.4%

技術(shù)方面，機(jī)器人采用 VLA+力觸混合控制模型，支持與工業(yè) MES 系統(tǒng)對接，可實(shí)現(xiàn) APP 人為干預(yù)控制，并全流程接入 Kepler Studio。

該案例充分驗(yàn)證了人形機(jī)器人在高負(fù)載、長周期、穩(wěn)定性要求高的物流場景中的可靠性，為未來規(guī)模化應(yīng)用提供了關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)。

未來，人形機(jī)器人正站在工業(yè)應(yīng)用的風(fēng)口。從政策明確支持到技術(shù)持續(xù)突破，從單點(diǎn)驗(yàn)證到規(guī)?；涞?，每一步都在驗(yàn)證它們從"展示工具"向"工業(yè)生產(chǎn)力單元"的進(jìn)階路徑。開普勒機(jī)器人通過自研混動架構(gòu)及軟硬件實(shí)力、Kepler Studio平臺，以及豐富的工業(yè)場景驗(yàn)證，為人形機(jī)器人長期、可靠、高效地服務(wù)工廠提供了完整解決方案。

當(dāng)技術(shù)與應(yīng)用相輔相成，工業(yè)機(jī)器人不再只是實(shí)驗(yàn)室里的"秀場明星"，而是真正走進(jìn)工廠、投入生產(chǎn)的可靠工人。未來，隨著更多場景被開發(fā)、更多機(jī)器人投入應(yīng)用，人形機(jī)器人有望成為工業(yè)生產(chǎn)的中堅(jiān)力量，讓"機(jī)器替人勞作"從設(shè)想變?yōu)槿粘，F(xiàn)實(shí)。