上海2025年12月29日 /美通社/ -- 近日，工業和信息化部規劃司司長姚珺在國務院政策例行吹風會上明確表示，將加速推動"機器人+"等重點領域應用場景的培育，推動工業機器人、人形機器人進工廠，并優先在焊接、裝配、噴涂、搬運等細分場景實現落地應用。
這并非一句籠統的產業表態，而是一次極為清晰的信號釋放——人形機器人，正被正式納入"工業生產力工具"的范疇。
政策為人形機器人指明了應用方向，也同時拋出了最現實、最直接的考題：如何讓機器人不僅"走得動"，更能在真實工業現場連續、高強度、可靠地工作？
在工業現場，高負載、長續航、重復作業的需求才是常態。這些真實需求，正在從根本上拷問人形機器人的本體結構與傳動架構選擇。
在開普勒機器人看來，答案并不在單一技術突破，而在于面向工業場景的混動架構設計，以及"工業優先"的技術路線選擇。這是一條更難、但也更正確的道路——挑戰巨大，卻決定了人形機器人能否真正走進工廠、走上產線，成為可以持續"打工"的生產力工具。
傳動技術之爭：旋轉執行器vs 直線執行器
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"智猩猩大講堂"直播中深入解析："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。"
這一判斷，直接指向了人形機器人在工業場景中的核心瓶頸——負載、穩定性與能耗的長期平衡等問題。
旋轉執行器：成熟，但正在觸及工業天花板
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。
直線執行器登場：為工業而生的行星滾柱絲杠
當負載需求從"展示級"邁向"生產級"，直線執行器開始重新回到行業視野中心。
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。
行星滾柱絲杠的三重優勢：
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。
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。
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。
長續航：在效率與穩定之間取得平衡
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。
為什么這條路很難？——攻克行星滾柱絲杠量產難題
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、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。
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。
正是這些底層制造與工藝能力的突破，使行星滾柱絲杠從"理論最優解"走向"工程可落地"。
混動架構：直線+旋轉，面向工業的功能分工
在實際工程中，開普勒并未采取"全直線執行器"的單一路線，而是構建了混動架構：
這種設計并非妥協，而是一種面向真實工業任務的功能分工邏輯。在此基礎上，開普勒機器人還自主研發了NimbleMaster巧手大師11自由度多觸點靈巧手。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，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。既具備"大力氣"，也具備完成精細操作的能力，形成完整的工業動作閉環。
從技術走向結果：真實工業場景中的驗證
在工業場景中，人形機器人能否真正落地，關鍵并不只在于硬件性能參數的領先，更在于應用是否能夠被快速開發、反復驗證，并在現場長期穩定交付。圍繞這一核心問題，開普勒構建了 Kepler Studio ——一套面向工業場景的人形機器人應用開發與驗證平臺。
Kepler Studio 以"開發—仿真—部署—運維"的一體化閉環為核心，通過圖形化任務編排與標準化 SDK相結合的方式，將復雜的人形機器人控制邏輯與工業作業流程拆解為可復用、可驗證的功能模塊。開發者可以像搭積木一樣，快速構建搬運、裝配、巡檢等真實工業任務，并在仿真環境中完成驗證后，平滑部署到實際產線。
依托統一的打包與運維體系，Kepler Studio 能夠確保機器人在不同工廠、不同場景下的應用交付一致性；同時，通過數據回流與數字孿生能力，實現遠程調試與持續優化，讓機器人在真實生產環境中越用越穩定、越用越智能。這套平臺，正是開普勒將"能跑 Demo 的機器人"，轉化為"能長期打工的工業級生產力工具"的關鍵一環。
在汽車物流場景中，開普勒人形機器人已被投入某頭部車企的汽車物流工廠，執行流利架搬運作業。依托大負載與長續航能力，機器人在真實物流產線中實現穩定運行，并在"開普勒工業大腦"的統一調度下，僅用 2 天完成現場部署，整體作業成功率達到 99%，驗證了人形機器人在汽車物流核心環節的工業可行性。
在零部件分揀生產場景中，開普勒為客戶量身打造了汽車零部件生產解決方案。機器人可從料框中精準抓取工件并放置至輸送線，完成上下料的全自動化操作，有效解決傳統產線中"人等設備"的效率瓶頸，顯著提升整體生產節拍與穩定性。
在物流立體倉搬運場景中，開普勒機器人進一步驗證了在高可靠性、長周期作業中的表現。機器人可在 0–2m 高度立體倉自由搬運 15kg 以上料箱，關鍵指標包括：
技術方面，機器人采用 VLA+力觸混合控制模型，支持與工業 MES 系統對接，可實現 APP 人為干預控制，并全流程接入 Kepler Studio。
該案例充分驗證了人形機器人在高負載、長周期、穩定性要求高的物流場景中的可靠性，為未來規模化應用提供了關鍵運行數據。
未來，人形機器人正站在工業應用的風口。從政策明確支持到技術持續突破，從單點驗證到規模化落地，每一步都在驗證它們從"展示工具"向"工業生產力單元"的進階路徑。開普勒機器人通過自研混動架構及軟硬件實力、Kepler Studio平臺，以及豐富的工業場景驗證，為人形機器人長期、可靠、高效地服務工廠提供了完整解決方案。
當技術與應用相輔相成，工業機器人不再只是實驗室里的"秀場明星"，而是真正走進工廠、投入生產的可靠工人。未來，隨著更多場景被開發、更多機器人投入應用，人形機器人有望成為工業生產的中堅力量，讓"機器替人勞作"從設想變為日常現實。
