看德氪微毫米波无线EtherCAT 模块如何破解关节互连难题

随着具身智能与人形机器人从“能动起来”走向“能稳定交付”，产业关注的焦点正从算法与结构，延伸至那些关乎可靠性的工程细节。

在CES、WRC等展会上，特斯拉、波士顿动力、宇树科技、智元机器人等旗下的人形机器人的后空翻表演、精准抓取等示范总能吸引全球的目光。

当然，在这些令人惊叹的动作背后，一个更为深刻且日益迫近的工程命题正在浮现：机器人能否在真实、复杂、长期运行的工况中，依然保持如演示般稳定、可靠且一致的性能？

行业的共识逐渐清晰：决定机器人走向真实工况、成为其量产交付拦路虎的，往往是那些藏在关节内部的“隐形短板”。

其中，关节内部的旋转互连，正是这样一个隐秘而关键的核心挑战。

01.

旋转之困

在人形机器人的典型架构中，颈部、腰部、手腕、髋关节，以及两侧上肢等位置存在多个天然的“旋转互连节点”。这些节点既是机器人完成灵活运动的关键，也是数据传输与供电的“咽喉要道”。

然而，每一个关节在实现自由度旋转的同时，也面临着一项艰巨的工程任务：在空间被严格约束的情况下，却必须将实时通信链路和供电一起可靠地穿过旋转界面，送达至关节内的电机、编码器、控制器与各类传感器。

传统方案在此遭遇瓶颈：

• 物理线束：作为最早被采用的互连方式，其弊端在机器人关节高频旋转的场景下暴露无遗。反复扭转易导致线材疲劳、断裂；连接器在振动中可能松动，引发信号中断或供电不稳等风险，这些故障难以预判、排查成本极高；
• 机械式电滑环：该方案虽然更为成熟，但依靠物理接触实现旋转传输，长期运行后不可避免存在磨损，导致电阻变化、信号噪声增大，甚至产生火花，影响寿命与信号传输的一致性，维护周期成为量产交付中的不确定变量，必须认真权衡。

互连一旦不稳，常见的不是“完全不能用”，而是偶发、难复现的异常，排查与维护成本会随着运行时长迅速上升。

从上述两种方案中能够看到，互连一旦不稳，出现的问题往往不是“完全失效”，而是表现为偶发、随机的异常，在实验室短时测试中，它们或许隐匿无踪；但在成千上万小时的真实作业中，这些微小故障的累积，导致排查与维护成本会随着运行时长迅速上升，将严重侵蚀机器人的可靠性与可维护性，使得规模交付与长期运维面临巨大风险。

02.

破局之路

面对旋转互连的行业痛点，德氪微近期发布了一款面向具身智能旋转关节场景的创新产品：毫米波无线EtherCAT 模块（SDKT1020-P020-FETN）。

该产品的核心思路在于，以毫米波非接触旋转传输为路径，打破了传统方案的物理束缚，从而助力关节内部实现更高可靠、确定性的互连能力。

从技术原理来看，这款模组的设计思路完全围绕着具身智能的工程核心诉求。该模组基于自研毫米波无线连接芯片，配合全双工圆极化天线，在旋转界面实现非接触数据传输；同时将无线供电能力纳入同一旋转界面，形成“数据 + 供电”的一体化互连方式，支持Ethernet/EtherCAT/CAN等链路的双向全双工实时传输，面向关节内部控制网络更易集成。其目标直击痛点，通过减少关节内线束与旋转接触点、降低故障点密度与维护负担，让整机在更长生命周期内保持一致的链路表现。

如果说技术原理是产品的 “灵魂”，那么硬核的参数指标就是产品的 “骨架”。从最新公开的产品特性看，这一模组在电源、集成形态与协议适配上更贴近关节工程使用习惯：电源侧采用12V-48V输入，并提供5V/3A输出，标准形态下无线供电最大可达 20W，可覆盖关节局部控制板与常见传感负载的供电需求；同时供电能力支持按结构与散热条件进行定制，最高可扩展至300W，为更高功率的关节负载或末端部件预留升级空间。通信侧支持Ethernet / EtherCAT/CAN，速率覆盖10/100/1000Mbps，与机器人内部实时网络的接入路径更直接；在接口形态与结构按需定制的条件下，通信速率最高可支持3Gbps，为更高带宽的数据链路需求提供扩展空间。

当然，对于具身智能的工程而言，一款产品能否在严苛的机器人关节内落地，更看重其在场景中的适配深度。旋转工况下的稳定与一致，正是这款产品的核心技术聚焦点。围绕这一点，该模组产品给出了面向旋转场景的可靠性口径：误码率（BER）目标<10⁻¹²，工作温度覆盖-25℃~85℃，最大转速支持 2000 r/min，工作寿命>3年。在机械集成方面，模组采用小型化尺寸设计，更利于在关节腔体内布置，并支持结构与接口按需定制，以适配不同机器人在颈、腰、腕、髋等位置的安装边界与走线空间。

03.

结语与未来

随着具身智能机器人从展示走向交付，像关节内部的旋转互连这样的领域正在生技术变革，它追求的不再只是“能连上”，而是要具备高可靠、可维护、可量产一致性的工程属性。

德氪微此次发布毫米波无线EtherCAT 模块正是这一变革中的代表性产物。它瞄准“减少线束、降低维护、提升确定性互连能力”的核心诉求，以毫米波非接触旋转传输将数据与供电收敛到同一旋转界面，为具身智能关键关节场景提供模块化选项，助力整机在规模交付中获得更稳定的一致性互连体验。

未来，这类能够提升本质可靠性的关键技术，将成为具身智能机器人产业成熟路上不可或缺的基石。