开普勒K2“大黄蜂”攻克“仿真到现实”难题，实现类人直膝行走

近日，开普勒机器人发布的国内首例“混合架构抗扰动”步态实录视频，让业界看到了人形机器人在“行走能力”上的重大突破——K2“大黄蜂”不仅能稳步通过砖石、塑胶、草地等复杂地形，即便遭遇外部推搡，仍能保持稳健步伐，这背后是其对“仿真到现实（Sim-to-Real）”难题的成功攻克，以及对类人直膝步态的深度优化。

开普勒K2"大黄蜂"的全新步态升级成果不仅验证了混动架构在仿人机器人步态控制中的先进性，也拓展了其应用空间，适用的商业场景如科研教育、展厅讲解、数采训练等，工业场景如物流搬运、智能智造、特种场景等。K2"大黄蜂"有能力服务各个领域，还依托于持续的动态学习与训练，从而成为各领域操作"专家"。

K2"大黄蜂"采用的是混动架构，即滚柱丝杠直线执行器与旋转执行器相结合的串并联结构路线，从而实现了类似人类的直膝步态。这种技术路线被业界公认为是极具挑战的方案，它既需要复杂的运动学建模，又要求极高精度的力矩控制，但其优势同样显著，机器人的步态会更加自然，能效利用率更高，而且更便于任务执行，环境适应性更强。该方案的优势在人形机器人行业其他公司的产品中同样得到了验证。

无论是行走、执行任务、自然语言指令下的互动，开普勒K2"大黄蜂"的表现都非常稳定和准确，反映出采用滚柱丝杠直线执行器混动架构的人形机器人不仅是"看起来像人"，更是兼顾效率与稳定性的选择。

基于滚柱丝杠直线执行器混动架构实现直膝步态行走，其技术挑战一方面来自于对丝杠力学的研究，另一方面来自于仿真到现实的差距（Sim-to-Real Gap）。

市面上常见的准直驱方案机器人是简单的串联结构，为了确保K2"大黄蜂"的每个关节在高负载和复杂动作下仍能精确控制，开普勒机器人团队深入研究丝杠和对应关节之间的位置、速度、力矩关系，最终设计了串并联混合的结构。虽然基于这种结构的运动学与动力学模型都更为复杂，但使得K2"大黄蜂"的行走动作更加精准。

从仿真到现实（Sim-to-Real）是人形机器人从实验品走向产品的加速器，而仿真到现实的差距（Sim-to-Real Gap）所导致的动力学差异、传感器噪声与延迟、环境动态性、域随机化（Domain Randomization）的局限性、执行器延迟与非线性、通信与计算延迟，会造成机器人行走时力矩控制难度更大。例如：仿真中通常使用一个理想化的、参数均匀的地面模型，而现实中的地面即使是同一材质也存在摩擦系数、弹性等方面的局部差异和不均匀性，这会导致人形机器人根据基于均匀模型优化的步态策略在真实地面行走时出现打滑或晃动。

开普勒机器人通过强化学习/模仿学习与直线电机力矩控制相结合的方法，实现了K2"大黄蜂"在复杂环境下能灵活、稳定地切换步态，同时类人直膝行走更加自然。与此同时，开普勒机器人为K2"大黄蜂"安排仿真数据训练，提升其对于通用场景的感知和对语言指令的理解能力，海量的真机数据则令其不断从人类行为中直接学习人类真实动作。通过双数据飞轮持续学习，加之分层模型 VLA+ 实现语义识别指令注入能够理解人类、进行思考和规划的"灵魂"，K2"大黄蜂"不断提高执行任务的成功率。（咸宁新闻网）