看德氪微毫米波無線EtherCAT 模塊如何破解關節互連難題

隨著具身智能與人形機器人從“能動起來”走向“能穩定交付”，產業關注的焦點正從算法與結構，延伸至那些關乎可靠性的工程細節。

在CES、WRC等展會上，特斯拉、波士頓動力、宇樹科技、智元機器人等旗下的人形機器人的后空翻表演、精準抓取等示范總能吸引全球的目光。

當然，在這些令人驚嘆的動作背后，一個更為深刻且日益迫近的工程命題正在浮現：機器人能否在真實、復雜、長期運行的工況中，依然保持如演示般穩定、可靠且一致的性能？

行業的共識逐漸清晰：決定機器人走向真實工況、成為其量產交付攔路虎的，往往是那些藏在關節內部的“隱形短板”。

其中，關節內部的旋轉互連，正是這樣一個隱秘而關鍵的核心挑戰。

01.

旋轉之困

在人形機器人的典型架構中，頸部、腰部、手腕、髖關節，以及兩側上肢等位置存在多個天然的“旋轉互連節點”。這些節點既是機器人完成靈活運動的關鍵，也是數據傳輸與供電的“咽喉要道”。

然而，每一個關節在實現自由度旋轉的同時，也面臨著一項艱巨的工程任務：在空間被嚴格約束的情況下，卻必須將實時通信鏈路和供電一起可靠地穿過旋轉界面，送達至關節內的電機、編碼器、控制器與各類傳感器。

傳統方案在此遭遇瓶頸：

• 物理線束：作為最早被采用的互連方式，其弊端在機器人關節高頻旋轉的場景下暴露無遺。反復扭轉易導致線材疲勞、斷裂；連接器在振動中可能松動，引發信號中斷或供電不穩等風險，這些故障難以預判、排查成本極高；
• 機械式電滑環：該方案雖然更為成熟，但依靠物理接觸實現旋轉傳輸，長期運行后不可避免存在磨損，導致電阻變化、信號噪聲增大，甚至產生火花，影響壽命與信號傳輸的一致性，維護周期成為量產交付中的不確定變量，必須認真權衡。

互連一旦不穩，常見的不是“完全不能用”，而是偶發、難復現的異常，排查與維護成本會隨著運行時長迅速上升。

從上述兩種方案中能夠看到，互連一旦不穩，出現的問題往往不是“完全失效”，而是表現為偶發、隨機的異常，在實驗室短時測試中，它們或許隱匿無蹤；但在成千上萬小時的真實作業中，這些微小故障的累積，導致排查與維護成本會隨著運行時長迅速上升，將嚴重侵蝕機器人的可靠性與可維護性，使得規模交付與長期運維面臨巨大風險。

02.

破局之路

面對旋轉互連的行業痛點，德氪微近期發布了一款面向具身智能旋轉關節場景的創新產品：毫米波無線EtherCAT 模塊（SDKT1020-P020-FETN）。

該產品的核心思路在于，以毫米波非接觸旋轉傳輸為路徑，打破了傳統方案的物理束縛，從而助力關節內部實現更高可靠、確定性的互連能力。

從技術原理來看，這款模組的設計思路完全圍繞著具身智能的工程核心訴求。該模組基于自研毫米波無線連接芯片，配合全雙工圓極化天線，在旋轉界面實現非接觸數據傳輸；同時將無線供電能力納入同一旋轉界面，形成“數據 + 供電”的一體化互連方式，支持Ethernet/EtherCAT/CAN等鏈路的雙向全雙工實時傳輸，面向關節內部控制網絡更易集成。其目標直擊痛點，通過減少關節內線束與旋轉接觸點、降低故障點密度與維護負擔，讓整機在更長生命周期內保持一致的鏈路表現。

如果說技術原理是產品的 “靈魂”，那么硬核的參數指標就是產品的 “骨架”。從最新公開的產品特性看，這一模組在電源、集成形態與協議適配上更貼近關節工程使用習慣：電源側采用12V-48V輸入，并提供5V/3A輸出，標準形態下無線供電最大可達 20W，可覆蓋關節局部控制板與常見傳感負載的供電需求；同時供電能力支持按結構與散熱條件進行定制，最高可擴展至300W，為更高功率的關節負載或末端部件預留升級空間。通信側支持Ethernet / EtherCAT/CAN，速率覆蓋10/100/1000Mbps，與機器人內部實時網絡的接入路徑更直接；在接口形態與結構按需定制的條件下，通信速率最高可支持3Gbps，為更高帶寬的數據鏈路需求提供擴展空間。

當然，對于具身智能的工程而言，一款產品能否在嚴苛的機器人關節內落地，更看重其在場景中的適配深度。旋轉工況下的穩定與一致，正是這款產品的核心技術聚焦點。圍繞這一點，該模組產品給出了面向旋轉場景的可靠性口徑：誤碼率（BER）目標<10?12，工作溫度覆蓋-25℃~85℃，最大轉速支持 2000 r/min，工作壽命>3年。在機械集成方面，模組采用小型化尺寸設計，更利于在關節腔體內布置，并支持結構與接口按需定制，以適配不同機器人在頸、腰、腕、髖等位置的安裝邊界與走線空間。

03.

結語與未來

隨著具身智能機器人從展示走向交付，像關節內部的旋轉互連這樣的領域正在生技術變革，它追求的不再只是“能連上”，而是要具備高可靠、可維護、可量產一致性的工程屬性。

德氪微此次發布毫米波無線EtherCAT 模塊正是這一變革中的代表性產物。它瞄準“減少線束、降低維護、提升確定性互連能力”的核心訴求，以毫米波非接觸旋轉傳輸將數據與供電收斂到同一旋轉界面，為具身智能關鍵關節場景提供模塊化選項，助力整機在規模交付中獲得更穩定的一致性互連體驗。

未來，這類能夠提升本質可靠性的關鍵技術，將成為具身智能機器人產業成熟路上不可或缺的基石。