當波士頓動力Atlas完成后空翻等高難度動作，當宇樹人形機器人在春晚穿起花棉襖轉起手絹，當加速進化T1機器人角逐于足球場上，人形機器人已從科幻想象步入現實競爭。

在AI人形機器人產業(yè)化浪潮中，連接器與線纜技術突破成為破局關鍵。然而，機器人高頻傳輸與空間壓縮的技術矛盾、百萬次彎折壽命的可靠性挑戰(zhàn)，以及行業(yè)標準缺失引發(fā)的產業(yè)鏈協同困境，正成為制約機器人產業(yè)發(fā)展的核心瓶頸。

《國際線纜與連接》通過深度對話TE Connectivity(簡稱“TE”)、深圳市機器人特種線纜行業(yè)協會、深測評SSRTA、中維(河南)新材料等產業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，解析人形機器人對連接器、線纜等核心部件的性能需求，探尋本土能力提升與生態(tài)協同的可行路徑。

對話嘉賓：

TE Connectivity工業(yè)自動化與電氣事業(yè)部機器人與倉儲自動化行業(yè)經理 涂國嬌

TE Connectivity傳感器事業(yè)部亞太區(qū)業(yè)務拓展負責人 鄭婷婷

TE Connectivity數字數據網絡事業(yè)部渠道銷售經理 邊凱

深圳市機器人特種線纜行業(yè)協會秘書長 黃湘贛

深測評SSRTA創(chuàng)始人、總經理 喬森

中維(河南)新材料副總經理、銷售總監(jiān) 姚國鋒

01

人形機器人產業(yè)崛起：連接器與線纜的關鍵角色

扭秧歌、轉手絹、跑半馬、格斗比賽、踢足球......今年，人形機器人有點忙。

從家庭服務到工業(yè)場景，從娛樂互動到專業(yè)競技，人形機器人正以超乎想象的靈活性刷新公眾認知，成為資本圈最炙手可熱的“新物種”。

據Markets and Markets 預測，2027 年全球人形機器人市場規(guī)模將達173億美元，復合年增長率高達 63.5%。宇樹科技CEO王興興曾表示，在2025年年底之前，AI人形機器人會達到一個新的量級。

在AI技術突破與政策紅利雙重驅動下，人形機器人賽道熱度飆升：宇樹科技完成C輪融資后估值超百億元，華為、騰訊分別與優(yōu)必選、越疆科技達成戰(zhàn)略合作，將人形機器人技術、場景與資源深度綁定。

特斯拉Optimus機器人拆解報告顯示，其機器人單臂連接器用量約15套，整機預估70-100套。根據發(fā)現報告發(fā)布的機器人連接器專家交流紀要，特斯拉機器人連接器價格普遍是30-50元/個，以此估算單個機器人的連接器價值量便高達5000元。

而人形機器人這類高自由度設備對核心部件提出了嚴苛考驗。例如在格斗比賽中唯一參賽的宇樹G1人形機器人，擁有29個靈活關節(jié)，在平衡性訓練中需要承受來自不同方向、不同力度的撞擊并保持平衡，這對連接器、傳感器、線纜的可靠性提出了極高要求。

TE Connectivity(以下簡稱“TE”)數字數據網絡事業(yè)部渠道銷售經理邊凱介紹到，連接器在機器人中負責傳輸電力，確保電流穩(wěn)定、安全、可靠地在電源、馬達、控制器等部件之間傳輸，驅動機器人運動和功能實現。同時，連接器還在傳感器和執(zhí)行器之間傳遞信號，確保各部分順暢、實時通信，實現協調動作和智能反應。

而要讓人形機器人具備感知環(huán)境并做出智能反應的能力，則離不開傳感器。TE傳感器事業(yè)部亞太區(qū)業(yè)務拓展負責人鄭婷婷談到，傳感器最基礎的作用是監(jiān)測和測量物理或環(huán)境參數，并將這些信息轉換為可以被處理、顯示或記錄的信號，它們就像機器人的感官系統，是它的感知層。

TE鄭婷婷指出，傳感器具有數據采集與環(huán)境感知、信號輸出與反饋控制、安全監(jiān)測與故障報警的作用。在信號輸出與反饋控制方面，傳感器將物理量轉換為電信號，以便通過連接器將這些信號傳輸到數據處理系統或控制器，便于后續(xù)分析和決策。

在機器人系統中，連接器與傳感器的協作確保了電力與信號的高效、穩(wěn)定傳輸。通過高品質的連接器，機器人能夠實現整個系統的可靠電力供應與信息交互。傳感器賦予機器人感知能力，使其能在動態(tài)環(huán)境中做出快速反應和智能決策。

而在人形機器人柔性線纜方面，深圳市機器人特種線纜行業(yè)協會秘書長黃湘贛很形象地如此形容：一個人身上的血管有96000km，那么將來的人形機器人上會用到多少線纜呢?

同時黃湘贛還強調，機器人柔性線纜需具備高頻傳輸特性、抗干擾特性、高柔性特性、輕量化特性等特性才能夠滿足人形機器人的折彎、高效傳輸等需求。

02

人形機器人升級！連接器與線纜的多維突破需求

相較于工業(yè)機器人固定工位、單一任務的特性，人形機器人需要適應雙足行走、多關節(jié)協作的復雜運動模式，其機器人應用場景已從工廠產線拓展至家庭服務、醫(yī)療護理等多元領域。

“以移動機器人AGV為例，AGV的連接器需求主要集中在充電和控制板兩個方面。充電連接器需要頻繁插拔，一天可能要多達70到80次，對性能要求極高，需要具備低溫升、低接觸阻抗和高插拔次數等特點，以防止熱插拔或燒機等問題?！盩E工業(yè)自動化與電氣事業(yè)部機器人與倉儲自動化行業(yè)經理涂國嬌解釋道。

而人形機器人每秒需處理上千個運動指令，每個機器人關節(jié)需承受數十公斤負載下的百萬次彎折，這對人形機器人用連接器、線纜與材料提出了前所未有的挑戰(zhàn)。

機器人是一種可編程的機械臂，由多軸組成，可以像人的手臂一樣工作。圖/包圖網

1、連接器:小型化、集成化與高抗振的極限挑戰(zhàn)

作為一家在機器人領域積累深厚的全球行業(yè)技術企業(yè)，TE長期專注于連接器等核心部件技術研發(fā)，其產品體系覆蓋工業(yè)自動化通信連接、電源管理、電機連接等關鍵領域，具有豐富的市場經驗。

在此次對話中，來自TE工業(yè)自動化與電氣事業(yè)部機器人與倉儲自動化行業(yè)經理的涂國嬌、數字數據網絡事業(yè)部渠道銷售經理的邊凱從機械性能、材料、成本等角度，全面指出了人形機器人對連接器的要求。

小型化：因雙足、手臂等擬人結構導致內部空間緊湊，例如，早期的機械手可能只需要兩根線控制，但如今復雜的機械手可能需要更多根線來控制關節(jié)和傳感器。這會出現連接器外徑需從傳統5毫米降至3毫米以下，以適配復雜機械手等部件的安裝需求。

集成化：需在有限空間內兼具多種功能，例如實現同時傳輸電力和數據;支持多個信號通道，避免傳統分離式設計的空間浪費。

高抗振性：雙足行走與金屬結構引發(fā)高頻振動，缺乏柔性緩沖，連接器需承受每日數萬次拉伸、扭轉等復合機械應力，保持接觸電阻穩(wěn)定，確保動態(tài)環(huán)境下信號不中斷。

成本控制：采用模塊設計以提升靈活更換組件的便利性，來降低研發(fā)和生產成本。

2、線纜：柔韌性與傳輸效率的平衡

深纜協秘書長黃湘贛指出，人形機器人線纜需同時滿足“高頻傳輸”與“空間壓縮”的矛盾需求：一方面，機器人關節(jié)每日數萬次彎曲要求線纜具備2000萬次以上的彎折壽命;另一方面，機器人高密度集成需求迫使機器人線纜直徑向0.5毫米級突破。

線纜需具備以下特性：

高頻傳輸特性：具備良好的高頻信號傳輸能力，能實現微秒級響應，確保機器人關節(jié)運動指令等高頻信號快速穩(wěn)定傳輸，降低延遲。

抗干擾特性：需具備高效屏蔽能力，保證信號傳輸的準確性和穩(wěn)定性，防止信號衰減或中斷，以適應機器人復雜的工作環(huán)境。

高柔性特性：需耐受2000萬次以上彎曲與扭轉，滿足機器人關節(jié)高自由度運動需求，且無擺動失效風險。

輕量化特性：采用輕量化設計，減輕線纜重量，助力機器人提升運動效率及能效。

環(huán)境適應性：耐油、耐磨、耐高溫(如-40℃至125℃)，并可承受動態(tài)張力變化，保障各類工況下人形機器人的穩(wěn)定運行。

在材料層面，中維新材副總經理姚國鋒強調：“人形機器人關節(jié)處的連接器與線纜材料需跨越多重技術門檻，不僅要在高頻動態(tài)載荷下具備抗疲勞性，避免部件裂紋;還要在寬溫環(huán)境中保持尺寸穩(wěn)定;并同時滿足高耐磨性、低摩擦系數、輕量化及耐化學腐蝕等要求?！?/p>

03

破局“卡脖子”：連接器技術突圍與線纜標準化攻堅

當傳統工業(yè)機器人還在以“厘米級”空間容納連接器時，人形機器人的髖關節(jié)模組已將可用空間壓縮至“指甲蓋大小”;當工業(yè)場景的連接器只需應對萬次級彎曲時，人形機器人的關節(jié)每日需承受數萬次彎折。

人形機器人的“靈活”，藏著產業(yè)鏈最痛的“卡脖子”環(huán)節(jié)。

以連接器為例，TE、安費諾等國際巨頭在全球高端市場中占據主導地位，國內企業(yè)在微型化、抗振動等關鍵技術上仍存代際差距。

值得關注的是，作為全球布局與深耕本土的實踐者，TE依托 80余年連接器領域的研發(fā)制造經驗與中國市場近40年的本土化積累，其技術解決方案與解題思路正為行業(yè)提供重要參考——

圖/TE Connectivity

《國際線纜與連接》：針對人形機器人，TE 如何通過定制化連接器滿足小型化、抗干擾及成本控制需求?

TE表示：在小型化設計上，TE 采用緊湊結構與功能集成相結合，如體積僅為傳統RJ45的1/4，并兼容100Mbps到10Gbps 傳輸速率的工業(yè)級Mini I/O線對線以太網傳輸連接器，以及集成電源與信號傳輸的充電插頭，實現空間優(yōu)化與多功能集成，提升機器人運動靈活性。

工業(yè)Mini I/O以太網連接器 圖/TE Connectivity

抗干擾方面，TE設計了多重防干擾和防電磁兼容(EMC)的連接器，采用多種電磁屏蔽技術及優(yōu)化的信號傳輸路徑，并提供屏蔽罩等產品，確保高頻信號的穩(wěn)定性和數據的完整性;同時，TE也一直在研究如何提升產品的結構可靠性，例如，TE的浮動式板對板連接器采用創(chuàng)新的浮動式設計，容差范圍大，在插接后連接器之間能保留一定晃動空間，保障在復雜環(huán)境中的信號穩(wěn)定性。

成本控制上，通過“全球布局+本土化戰(zhàn)略”整合全球資源，提供高性能產品的同時有效控制成本;材料的選擇上，選用經典材料，減少頻繁開發(fā)新材料的需求;部分連接器采用無鹵設計，滿足客戶的環(huán)保合規(guī)要求，實現性能與成本的平衡。

對于線纜領域，黃湘贛表示，當前耐克森、萊尼等海外企業(yè)的高柔性產品壟斷工業(yè)機器人市場，人形機器人所需的極細同軸線纜國產化率低。這種技術斷層不僅推高制造成本，更制約著整機性能的自主可控。

《國際線纜與連接》：線纜行業(yè)在人形機器人應用中如何應對百萬次彎折壽命的可靠性挑戰(zhàn)?

深纜協 黃湘贛：在機器人材料選擇上，導體選用多股超細無氧銅絲絞合，絕緣和護套采用TPE與硅橡膠復合、PUR與石墨烯共混等特種材料，提升柔韌性和耐磨性。

結構設計方面，導體采用分層絞合或螺旋纏繞并搭配芳綸纖維抗扭填充，外護套采用波紋管或分段式設計，部分電纜采用雙屏蔽結構。

制造工藝上，通過特殊加工確保線芯受力均勻，設立人形機器人專項實驗室模擬工況檢測壽命。

《國際線纜與連接》：國產線纜標準缺失對產業(yè)鏈協同造成阻礙，從線纜企業(yè)角度看，當前最迫切需制定哪些標準?這些標準對企業(yè)和行業(yè)有何意義?

深纜協 黃湘贛：當前最迫切需制定人形機器人性能、測試、材料、接口這四方面標準。

性能標準，針對人形機器人、無人機等場景明確電氣、機械性能及環(huán)境適應性指標;

測試標準，建立統一測試方法和流程以保障結果準確可比;

材料標準，規(guī)范導體、絕緣和護套等原材料的質量、成分;

接口標準，統一線纜與設備、連接器的接口規(guī)范以提升協同效率。

針對于此，深圳市機器人特種線纜行業(yè)協會正牽頭聯合終端廠商、線纜企業(yè)、連接器企業(yè)等共同制定人形機器人線纜及連接器的性能、測試、材料和接口等標準，明確技術規(guī)范和質量要求，為產業(yè)鏈協同提供統一依據。值得關注的是，協會舉辦的全國首屆人形機器人線纜技術交流大會于7月7日在江西吉安召開。

IEEE近期發(fā)布報告指出，現有工業(yè)機器人標準難以覆蓋人形機器人在動態(tài)穩(wěn)定性、人機交互等方面的特殊需求。

深測評SSRTA創(chuàng)始人、總經理喬森從標準測試角度指出，人形機器人關節(jié)運動頻繁，連接器和線纜需承受高頻拉伸、扭轉、振動等機械應力，同時需保持電氣性能穩(wěn)定。

《國際線纜與連接》：在人形機器人的連接器、線纜、新材料等零部件標準認證工作中，最突出的技術難點是什么?

深測評 喬森：難點集中在動態(tài)環(huán)境適應性、多物理場耦合效應、新材料性能驗證及標準化與定制化平衡等方面。

一是動態(tài)環(huán)境下的可靠性驗證。線纜需通過數百萬次彎曲壽命測試，而連接器需在動態(tài)負載下確保信號傳輸精度，但傳統測試難模擬多軸應力耦合;

二是零部件需同時應對機械應力、熱效應、電磁干擾等多維度挑戰(zhàn)。例如，線纜需通過如鋁箔 + 編織銅等多層屏蔽設計實現抗干擾，但高溫環(huán)境可能導致屏蔽材料老化。連接器的金屬材料在長期使用中可能因熱膨脹系數差異產生接觸電阻變化，引發(fā)信號衰減。

三是標準化與定制化平衡，不同機器人設計(如特斯拉Optimus的線性關節(jié)與優(yōu)必選Walker的旋轉關節(jié))對零部件的尺寸、接口協議、環(huán)境適應性要求差異顯著。現有ISO 10218等標準主要針對工業(yè)機器人，缺乏人形機器人專用規(guī)范。

為此，深測評研發(fā)了“機器人自適應測試平臺”，自動調整檢測頭高度和角度以適配不同尺寸的連接器和線纜，集成激光非接觸測量技術實時監(jiān)測形變，通過數字孿生模擬多軸運動場景驗證可靠性。

此外，深測評還基于團體標準構建標準化體系，明確關節(jié)模組指標填補國內認證空白，依據國際標準修訂推動測試方法全球互認。

小結

透過TE Connectivity、線纜行業(yè)協會、深測評、中維新材等產業(yè)鏈零部件核心環(huán)節(jié)的技術實踐，一場圍繞人形機器人核心部件的突圍戰(zhàn)已清晰可見——

從材料端的抗疲勞、耐極端環(huán)境研發(fā)，到連接器端的微型化、集成化創(chuàng)新;從線纜端的高柔性、高頻傳輸突破，到標準認證端的本土化體系構建，產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)正以協同之勢，為行業(yè)核心部件的自主可控注入關鍵動能。

未來，連接器與線纜將沿著“更小型、更柔細、更智能”方向加速演進。

深圳市機器人特種線纜行業(yè)協會發(fā)布的2024年白皮書明確指出，柔性線纜將向“細徑化”方向迭代，同步提升抗干擾、輕量化與環(huán)境適應能力。而在連接器領域，微型化與集成化仍是核心方向，功能融合、模塊化設計及材料創(chuàng)新將成為技術突破的重點。

隨著本土產業(yè)鏈在材料、工藝、測試等環(huán)節(jié)的持續(xù)積累，疊加標準化體系逐步完善，人形機器人核心部件有望在“自主可控”與“全球競爭力”間找到平衡，為產業(yè)規(guī)模化落地與多元場景應用筑牢底層根基。

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審核編輯 黃宇