X2-N：会“变形”的轮腿人形机器人，轮足双模自由切换

X2-N 是一台约 28 kg、身高 1.1 m 的中型全电驱机器人，能在“轮腿”与“足腿”两种形态间无缝切换：要速度效率时收脚变轮子，要稳定站立和操作时伸脚变人形。一台机器，两种灵魂。

图1｜X2-N 双移动模式示意：配备 4/7-DoF 手臂，在楼梯与斜坡上作业

硬件亮点：关节复用，不堆执行器

• 可变形腿部：

  把轮毂电机直接复用作腿的偏航关节，再加一个锁定机构，就能在轮/足两种拓扑间切换，全程不增加额外电机。  

• 手臂可换：

  基础 4-DoF 轻量臂用于平衡与搬运；换上 3-DoF 腕部模块即升级为 7-DoF 灵巧操作臂。  

• 定制执行器：

  四类准直驱电机，高转矩密度、低惯量，免力矩传感器。  

图2｜X2-N 整机规格与外形

图3｜X2-N 结构细节（连杆与锁定机构）及不同模式下的关节拓扑

控制框架：RL + 模型，三智能体

X2-N 用一套统一框架管住移动、变换和操作：

• 移动控制器基于 PPO 强化学习，训练并切换三个智能体——轮腿、足腿、混合（类滑冰）模式；
• 专门引入“车身侧倾”离心补偿和人体步态模仿，让高速转向更稳、走路更自然；
• 操作部分用基于模型的全身控制器（牛顿–欧拉方程）保证精确稳定。

图4｜X2-N 控制架构

实测：1 秒变形，能跑能搬

• 三种移动模式：轮腿（主动悬架、越障）、足腿（拟人行走、爬楼）、混合（“滑冰”“太空步”）。
• 模式切换约 1 秒完成，地面占用极小。
• 能耗对比：同等速度下，轮腿模式关节峰值载荷与能耗明显低于腿式。
• 操作：静止时用足腿扛重载更稳，移动时用轮腿抑制抖动——搬运、斜坡/楼梯作业都不在话下。

图5｜X2-N 形态变换流程（上为足腿→轮腿，下为反向）

图6｜X2-N 多场景实验：爬楼、越障、搬运与操作

结语

X2-N 用“关节复用 + 锁定机构”在紧凑机身内同时拿下高效移动与灵巧操作，配合 RL 全身控制框架，展现了可变形轮腿平台在真实场景的潜力。论文也指出，下一步将加入地形自适应规划与任务驱动的自主变换。

📚 来源说明

论文标题：X2-N: A Transformable Wheel-legged Humanoid Robot with Dual-mode Locomotion and Manipulation（《一种具备双模式移动与操作能力的可变形轮腿式人形机器人》）

作者：Yan Ning, Xingzhou Chen*, Delong Li* 等（香港科技大学 / 智元机器人，* 共同一作）

机构：The Hong Kong University of Science and Technology · Agibot Innovation Company（上海）

出处：arXiv:2604.21541v1 [cs.RO]，2026-04-23（预印本）

译注：中文翻译由 AI 辅助完成，仅供学习交流，学术引用请以英文原文为准。