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ATTC动态丨浙江埃科依托汽车通信测试深厚积淀,为具身智能机器人注入“车规级”可靠性保障
2026-03-20 17:43:00

引言

现代机器人正经历从预编程封闭系统向开放式智能终端的演进。无论是工业4.0中的 AGV车队调度、服务机器人的多机协作,还是特种机器人的远程操控,都依赖强大、 可靠的无线通信链路作为指挥机器人行动的“神经中枢”。从局域连接的Wi-Fi、蓝牙,到广域覆盖的4G/5G蜂窝网络,再到高精度定位的UWB 与保障全域连接的卫星通信,多模融合的无线技术为机器人提供了高带宽、低延迟、 广覆盖的能力,但也对作为物理媒介的天线提出了更高、更复杂、更多元的要求。

强强联合

联合实验室新应用:助力机器人天线复杂电磁环境性能测试

浙江埃科与中国信通院上海工创中心联合建设的“智能网联汽车OTA联合实验平台”日前迎来新应用:为系统验证机器人天线在复杂电磁环境中的真实性能,实验室携手行业头部具身智能企业完成了一次天线性能测试。

智能网联汽车OTA测试实验室实景

该实验室是上海首家第三方整车OTA测试实验室,实验室于2024年1月16日启用,同时也是上海地区唯一一家同时支持整车级和零部件级OTA测试的实验室,更是全球首家支持5GAA车载天线测试方法(VATM)标准以及UWB技术的汽车5G FR1 NSA和SA以及C-V2X OTA测量系统的实验室。

正是基于这一高标准的实验室平台,本次测试将 “车规级”测试理念与方法,系统性引入具身机器人性能评估。为新兴的机器人产品通信可靠性提供专业、权威的测试保障,从而推动机器人开发的效果和效率提升。

 

 

01

天线性能 | 机器人走入生产场景的“关键一步”

图源:unsplash

天线是机器人实现所有对外交互功能的根本前提,是连接物理行动与数字智能的生命线。没有可靠的天线,机器人就只是一台孤立的、无法与外界对话的设备。其关键性并非来自单一参数,而是贯穿于机器人从设计到运行的全过程。

首先,天线决定了机器人通信能力的物理上限。天线性能直接定义了通信距离、数据速率和连接稳定性的理论极限,它如同整个无线系统的“门户”,承载信号的进出。低效的天线设计会立即转化为真实的性能损失——视频卡顿、指令延迟以及在复杂环境中频繁断线。这意味着,无论机器人的“大脑”如何智能、“四肢”如何灵活,如果其“感官”与“喉舌”失灵,智能与自主便无从谈起。

其次,天线是机器人与电磁环境之间最敏感的交互界面。这也使其成为系统集成中最具挑战的环节之一。机器人的金属结构、高速电机、密集电路与电池共同构成了一个充满干扰与反射的复杂环境,其本身并非理想的电磁平台。天线安装位置稍有偏差,性能就可能大幅衰减,既可能被外壳屏蔽,也可能被电机噪声淹没。因此,天线表现并非独立指标,而是整机电磁兼容性与结构设计优劣的集中体现。

此外,天线表现直接决定了用户体验与系统可靠性。用户往往不关心驻波比(VSWR)或辐射方向图等工程师关注的技术指标,而只关注机器人是否响应及时、视频是否流畅、在多房间环境下是否依然可控——天线正是这些体验的底层基石。它不仅是通信功能的实现部件,更是保障机器人在真实世界中稳定运行的战略性组件。

一个优秀的天线设计,是机器人从实验室原型迈向成熟商用产品的关键一跃。

 

 

02

一次实测转变认知 | 与企业的一次摸底测试

本次测试聚焦于WiFi与蜂窝天线两大关键通信模块,通过系统性评估清晰揭示了从仿真分析到整机集成过程中可能出现的性能风险与工程挑战,充分体现了专业化测试在问题定位与风险预防中的核心价值。

图源:unsplash

 

 

WIFI天线测试结果:

总辐射功率(TRP) 测试:连接状态稳定,测试流程顺利完成。

总全向灵敏度(TIS) 测试:由于测试信号强度接近接收机灵敏度极限,车机端WIFI连接出现频繁断连,需要手动执行重连操作。受限于微波暗室的封闭测试环境,反复进入暗室手动操作既不可行,也会引入变量、影响测试效率与准确性。

【现场解决方案】通过暗室转台已有的数据线缆,建立车机与外部控制上位机之间的稳定通信链路。上位机通过发送自动化指令,远程触发并控制车机端的WIFI重连流程。

【方案优势】该方案有效避免了测试人员往返进出暗室所导致的效率低下、测试中断以及可能对暗场环境造成的扰动,同时也解决了无法在测试过程中直接物理接触车机界面的操作难题,保障了TIS测试的连续性、自动化与数据可靠性。此方案为后续同类测试场景建立了高效的标准化操作流程。

【方案成效】第一轮测试结束后,相关产品返回进行深入排查与整改,并再次送测。二轮测试中,在更换机器人内部的无线通信路由器模块并修正测试频段配置后,WIFI天线的TRP与TIS测试得以正常开展,且连接稳定性显著提升。

 

两轮测试结束后,企业反馈:“最初,我们对天线性能的理解主要停留在‘能否连接’的功能层面,对‘如何稳定、高效、合规地连接’缺乏量化认知。尽管在设计中考虑了天线布局,但并未充分预见到机器人本体对天线性能产生的颠覆性影响。未来,我们将更早地将天线作为关键子系统纳入集成设计流程,并在设计阶段就引入更全面的电磁兼容性考量。”

 

 

03

一次实测转变认知 | 与企业的一次摸底测试

天线在自由空间中的理论性能参数,一旦集成至机器人复杂电磁构型中,必将产生无法通过仿真完全预测的寄生效应和性能劣化。因此,对具身机器人进行天线性能测试不仅是一次技术验证,更是对其产品通信可靠性进行系统性检查的必要过程。

必要性一:系统级电磁兼容的强制性测试

必要性二:“整机状态”下进行测试

必要性三:机器人在多变环境下进行测试

本质上,天线测试是从电磁元件到系统功能的桥梁。它验证的不仅是天线本身,更是结构设计、PCB布局、接地策略和材料选择的综合性成果。缺失这一环节,机器人通信性能将停留在概率性保障层面,无法满足工业级可靠性和安全关键应用的可验证性要求。这不仅是技术优化过程,更是产品风险管理中控制未知变量的必要工程实践。

图源:unsplash

基于上述测试必要性,实验室提出以下针对具身机器人通信性能的四大测试目标,以控制系统性风险:

目标1:关键性能指标(KPI)验证与优化

无源指标:精确测量集成后的VSWR带宽、辐射效率、三维方向图、轴比(对于圆极化天线)。有源指标:在模拟实际工作情况下,测量TRP/TIS,这是衡量整机发射和接收能力的黄金指标。

目标2:端到端通信系统性能验证

建立天线级KPI与系统级KPI(如吞吐量、时延、切换成功率、误码率BER)的关联模型。在动态场景(如行进路线、旋转)下测试,确认通信链路预算满足系统要求。

目标3:安装位置与布局的实证优选

通过对比不同候选安装位置的测试数据(尤其是效率、方向图均匀性、TRP/TIS),科学地选择受本体影响最小、性能最均衡的位置。这常常是结构设计、工业设计与射频设计之间妥协与优化的结果。

目标4:风险前馈与控制

通过测试提前暴露潜在的通信短板(如特定方向的弱覆盖、特定频段的效率低下),在设计中引入冗余(如多天线分集、智能切换算法)或进行设计迭代,避免通信失效导致的任务中断、数据丢失或安全事故,这对于自动驾驶、远程手术、工业自动化等安全关键型应用至关重要。

04

质量底座|为机器人产业筑牢可靠根基

专业测试的价值,不止于一份份结果报告,更在于从问题发现到方案解决的全链路能力。本次机器人天线测试中,我们携手信通院工创中心,在产品研发早期介入,针对TIS测试环节的频繁断连问题,快速设计并实施了远程重连自动化、频段对齐排查等技术方案。基于已获得的测试数据与未解决的技术难点,我们帮助产品团队梳理出射频集成、协议栈调试、测试规范等方面的能力短板,推动建立起“设计-仿真-原型测试-整改-认证”的产品化闭环思维,深化了对硬件开发中性能验证必要性与流程严谨性的认知,避免因前期疏漏导致的反复与浪费。

此次测试实践,是浙江埃科将“车规级”可靠性体系延伸至机器人领域的一次成功验证,以车规级标准,全维度验证机器人通信性能,夯实“神经中枢” 可靠性。

目前,浙江埃科已将服务边界从汽车拓展至更广阔的智能终端领域。我们致力于为机器人等前沿科技企业提供从早期设计介入到量产认证的全周期技术支持,助力中国智能硬件产业在全球竞争中构建基于高标准、可验证可靠性的先发优势。

 

业务合作

Business Cooperation

跨界赋能,从一次专业测试开始。

 

浙江埃科 × 上海工创中心联合实验室

提供“车规级”通信测试 | 天线性能验证 | 产品全周期技术支持

王安

联系方式:13655846123

邮箱:wa@zj-attc.com

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