中国工业报  王珊珊

如果把机器人比作一个“人”，那么电子架构就是它的神经系统——大脑思考得再周密，没有神经系统，行动就无从发生。长期以来，这个决定机器人性能上限的关键环节，却一直依赖海外体系。

9月28日，全球首台搭载全国产化电子架构的具身智能机器人正式亮相。这一天恰逢孔子诞辰纪念日，东土科技董事长李平在发布会上说：“我们在孔子的诞辰日发布中国的机器人战略，也是一个伟大的巧合。”

一个被忽视的“卡脖子”环节

具身智能正处在爆发前夜。中商产业研究院预计，2026年中国人形机器人出货量约3.8万台、市场规模约34亿元，广义具身智能市场规模预计突破1万亿元。智元机器人9月24日刚达成第20000台下线，从万台到两万台仅用不到三个月；优必选上半年人形机器人总销量达16123台，同比增长268.3%。

产业跑得越快，底层风险暴露得越充分。

深开鸿CEO王成录在2026世界机器人大会上公开披露了一组令人警醒的数据：当前国内76%的国产机器人仍依赖海外ROS操作系统，机器人核心算法自主率不足40%。这意味着大多数企业的“地基”不在自己手里。ROS本质上并非原生的机器人通用操作系统，而是运行在Linux内核之上的中间件。底层是Linux，中间是ROS，上层才是自己的应用——整个技术栈的根基，不在自己手中。

在高端工业机器人领域，这一依赖更为严峻。ABB的RobotWare、发那科的FANUCRobotics、库卡的KUKA.SystemSoftware占据高端市场90%以上份额；即便是近年来涌现的国产机器人新锐，其底层系统也大多基于美国OpenRobotics基金会维护的ROS或加拿大黑莓旗下的QNX进行二次开发。据行业测算，一款达到工业级应用的操作系统，研发周期至少5至8年，投入需10亿元至20亿元，且前三年几乎无商业回报。相比之下，购买海外授权或基于开源ROS开发，可将产品上市周期压缩至12至18个月。这种个体理性汇聚成集体困境后，产业层面便无人愿意承担基础软件的“公共品”供给责任。

“机器人产业体量快速扩大，但底层电子架构仍存在技术路线分散、关键通信协议依赖国外标准、实时操作系统生态薄弱等问题。”李平直言，建立全国产化、具备统一接口与高实时性能的电子架构，是提升系统可靠性与产业链抗风险能力的“基础性工作”。

逐际动力创始人张巍在发布会上的比喻更为形象：“电子架构是把智能转化为行动的技术基础，就像人的神经系统。如果指令传达不到身体，就做不了。”他提醒，市面上绝大多数机器人仍采购国外电子架构，这不仅是产品替代问题，更是要把机器人神经系统最关键的环节掌握在自己手里。

隐患并非假设。近两年，全球已发生多起机器人安全事故：2026年8月，一台搭载高通芯片的人形机器人在演示中突然失控后仰倒地；同年2月，成都一台人形机器人在商场表演时与围观老人碰撞，双双倒地。张巍指出，很大一部分机器人“莫名摔倒”的情况，根源就在电子架构的稳定性不足。

国产化进程正在加速

好消息是，底层突围已经开始。据《2026年全球机器人操作系统内核产业发展趋势分析报告》显示，2026年，全球机器人操作系统内核市场规模预计达到47.8亿美元，其中中国市场的自主内核替代进程加速，预计国产内核在本地新增部署中的占有率将提升至52.7%。

《全球及中国机器人操作系统数据全景洞察报告》显示，中国本土供应商在全球工业机器人操作系统市场中的份额已从2023年的14.3%提升至2025年的21.6%，在服务机器人领域更达到38.2%。《全球及中国机器人操作系统行业趋势与展望报告》提到，中国本土企业通过“内核自主+生态兼容”策略，在军工、能源等关键领域的国产化替代率已突破44.8%，并预计到2030年提升至62%以上。

东土科技此次发布的全国产化电子架构，由鸿道操作系统（Intewell）、AUTBUS总线和MaVIEW工具软件三大核心构成。

鸿道操作系统采用实时—非实时混合架构，在安全域与非安全域严格隔离的基础上，实现“大脑”智能决策与“小脑”实时控制的深度融合，确定性调度机制将实时抖动控制在微秒级。AUTBUS总线是我国机器人领域首个主导的IEC国际标准，融合TSN、IPv6技术，实现“2线+宽带”高可靠连接，提供100Mbps带宽与100ns级时钟同步，任意节点故障不影响全局。MaVIEW则覆盖从底层开发到上层应用的全栈工具链。

相较于Linux/ROS、CAN/EtherCAT等传统方案，国产化电子架构实现了控制与AI推理共跑于确定性底座，视觉与控制毫秒级协同、底层运动控制微秒级响应，其技术方向与MIT近期提出的物理AI理念高度契合。

发布会现场，国家工业信息安全发展研究中心监督了三项关键测试。在关节故障测试中，传统架构机器人瞬间瘫痪甚至摔倒，而搭载国产架构的机器人仅肩部受限，其他关节仍正常运转。在总线攻击测试中，干扰报文无法穿透AUTBUS的时间触发机制。在网络攻击测试中，国产架构机器人大脑虽遭攻击，小脑和通信域因沙箱隔离仍能维持基本运动能力。“我们希望机器人做到故障可隔离、攻击可防护、系统可恢复。”东土科技工程师现场总结道。

标准先行：先啃“通用语言”与“安全底线”

国产电子架构要从单点突破走向产业协同，标准是绕不开的第一道关口。当前行业技术路线分散、接口标准不统一，不同品牌设备之间软硬件协同效率偏低，研发资源重复投入。业内专家不约而同认为“统一语言”是首位。

常信科技CEO葛林波对中国工业报分析认为，标准制定应优先突破硬件接口统一、跨域数据格式、实时通信规范三大环节，统一总线、传感器接口，规范异构设备数据交互范式，明确安全通信底层协议，减少碎片化兼容成本。

工信部信息通信经济专家委员会委员盘和林对中国工业报给出了更细的优先级：其一，数据语义层最便宜、性价比最高，比如统一的数据字典、信号命名、单位与量纲编码、坐标系与时间基准；其二，硬件和机电接口，如供电总线、连接器针脚规格和数量、法兰公差、走线；其三，协议栈“裁剪规范”；其四，一致性和互操作测试标准；其五，安全基准。在执行器层，要设计独立急停回路，并设置物理访问防护；在芯片领域，要设置安全岛和硬件信任根；在系统软件层，要完善微内核或混合关键性部署，设置分层分级权限；在通信层，要完善双向认证。

华中伟业建设集团有限公司国际公司总经理胡双对中国工业报分析，接口协议与通信规范的统一框架是首要突破口，但统一框架的建立需要以“最小共识”为起点，先确定功能与性能的建议性规范，而非强制定义底层实现细节。他以芯片级互联为例：2025年发布的GB/T46280系列《芯粒互联接口规范》5项国家标准，涵盖总则、协议层、测试规范等，于2026年3月正式实施，明确对接AXI总线协议、HAI协议及自定义协议的传输要求，为不同供应商芯粒的互操作提供了“通用语言”，这一路径值得向机器人电子架构等领域复制。数据格式与测试规范门槛相对较低，却能直接影响不同厂商产品的互操作性与验证效率，适合“先易后难”。至于通信协议层，则需更谨慎推进，例如华为UB总线（灵衢）以单一协议取代传统多层协议栈，将端到端远程访问延迟从数十微秒降至约100纳秒，并已开放2.0版本技术规范，但短期内更适合作为“参考实现”而非强制标准，避免过早锁定技术路线。

中国企业联合会资委会委员、高级经济师董鹏对中国工业报表示，标准拆成三块“硬骨头”：一是让不同厂家的设备说同一种话，同一个温度、位置、指令在谁家都一个意思，设备还得有唯一身份证；二是把安全底线和时间规则定死，谁不能发指令、指令多久必须到、出了事怎么追溯；三是建互通测试场和认证门槛，让标准从文件变成验收硬杠杠。“管住底线，放开上限，先求最小共识，再让场景把标准养大。标准若一上来把每个细节都锁死，创新就被憋死了。说到底，统一不是让大家都一样，而是让彼此能放心协作。”

安全内建：故障可隔离、攻击可防护、系统可恢复

机器人从数字空间走向物理世界，安全设计必须从“外挂式防护”转向“内建式隔离”。葛林波提出，底层电子架构需做硬隔离设计，通过分区域控制实现故障隔离，单一模块失效不扩散全局；构建硬件级可信根，对指令、数据做校验，拦截网络攻击；采用冗余算力与状态快照机制，支持故障快速回滚、系统热恢复，降低实体机器人失控风险。

盘和林补充，执行器层要有独立急停回路和物理访问防护，芯片领域要有安全岛和硬件信任根，系统软件层要完善微内核或混合关键性部署、分层分级权限，通信层要完善双向认证。

胡双以红旗1号车规级芯片为例：其内置独立安全岛，实现硬件级隔离，支持功能安全最高等级ASIL-D，满足国密二级信息安全要求，在极端故障模式下仍能保证关键控制信号不丢失、系统不瘫痪。这种将安全关键功能与通用计算在物理层面隔离的设计范式，同样适用于机器人电子架构——将运动控制、安全监控与AI推理运行在硬件隔离的域中，任何一域的故障不会级联扩散。东土科技的国产化方案则将控制与AI智能计算进行隔离融合，以确定性计算和确定性网络为基础，将获得国际功能安全认证的鸿道Intewell操作系统、AUTBUS确定性总线、MaVIEW工具软件与国产AI处理器芯片整体优化设计，在关节破坏、网络攻击、病毒植入等测试场景下，传统电子架构机器人出现线路失效、瞬间关机、系统失控，而该全国产化架构保持了安全运行能力，确定性实时通信最高达4kHz。可恢复性还需要协议层与系统层协同：通过确定性网络实现主备通信链路的毫秒级切换，通过安全岛在检测到异常时接管关键控制回路。

董鹏概括底层架构的第一原则：“坏得可控、攻不进去、倒下能起。”先做硬件分区，像楼里防火分区，把计算、通信、控制、供电隔开，一处出事不烧整栋；再设安全岛，关键动作必须验真、加密、限权，像给每个指令发通行证；最后做状态存档、备份切换、带伤运行和安全停靠，挨打后能快速恢复，而不是一停全停。“物理世界没有重启键，架构设计就得替机器留好退路和刹车。”

从“能造”到“能用”：跨越技术、生态与商业三本账

国产电子架构的价值正在成为行业共识，但从“能用”到“好用”，卡点不在单点技术，而在技术、生态、商业三本账。

乐聚机器人在国产化路径上已走在前列。其夸父人形机器人整机国产化率突破95%，2026年落地佛山万台级量产产线，并联合辉羲智能打造国产高算力主控方案。乐聚创始人冷晓琨坦言，整机国产化大部分已可实现，但最大的差距在开发生态，“我们也在联合产业链伙伴，推进国产端侧算力开发生态建设，力争尽快补齐全栈国产化最后一块拼图”。

钛虎机器人电子架构工程师施丽婷在发布会上分享了应用体会。她对比了三种电子架构方案：早期采用的国外其他架构生态成熟，但单关节故障会导致系统瘫痪，节点增多时抖动延时加剧；升级版方案虽然实现了微秒级同步，但四线束在机器人狭小空间反复折弯的场景中，重量、体积和风险随之增加；最终采用AUTBUS方案，“轻量级的两线制，同时具备百兆级带宽能力，最亮眼的是具备非常强大的抗干扰能力和单点故障独立无链冗余”。

中国信通院人工智能研究所专家石霖从安全和标准两个层面做了系统分析。他指出，具身智能发展面临三重挑战：软硬件协同方面，模型推理频率在0.5Hz至2000Hz之间，如何将多个数量级的系统控制在相同时序是重大挑战；安全层面，机器人安全风险正从数字空间拓展到现实世界，实验室测试中已发现机器人误伤人类的现象；标准层面，具身智能概念尚未统一，数据采集和模型训练层面存在割裂，“不同本体的数据集在一定程度上不能共享”。

石霖还提到，中国信通院联合40余家单位编制的具身智能领域首个行业标准已于2026年6月实施，11月还将实施数据集质量评估标准。“底层架构的贯通，可以在一定程度上消除接口割裂问题，有效减少重复建设和设计，凝聚产业共识。”

葛林波指出，从“能用”迈向“好用”，技术上要解决算力调度确定性、端侧实时性、软硬件耦合优化短板，兼顾性能、功耗与可靠性。生态层面，缺乏成熟工具链、仿真模型、测试认证体系，上下游芯片、器件、软件适配不足；行业验证案例少，缺少规模化落地迭代场景。同时标准落地配套的检测认证体系不完善，软硬件生态协同滞后，需打通芯片—架构—应用闭环，依托工业商业场景持续打磨迭代。

盘和林强调，技术上要提高机器人的鲁棒性，用测试的方式证明稳定性，继而完善车规和工规认证，明确认证的成本和周期上限；要补足工具链短板，比如芯片对EDA和IP的依赖问题；生态上要改善开发者体验，提高场景兼容度，实现设备之间的互认和互信，并主动和海外标准对接。

胡双则列举了更具体的差距：国产MCU厂商的工具链大部分仍停留在“寄存器手册加示例代码”的阶段，而国际厂商的图形化配置工具已覆盖从引脚分配到外设初始化的完整流程；在编译器优化层面，国产方案多依赖GCC或LLVM，中断响应延迟、浮点运算性能等关键指标与商业编译器存在5%—15%的差距，对于追求确定性的工控场景，这意味着控制环路周期可能从100微秒变成115微秒；调试工具链的差距同样显著。迁移成本更构成“沉默的多数派”障碍——企业从CUDA生态切换到国产芯片，需要改代码、调算子、验证精度、重新做性能优化，迁移成本往往比硬件采购成本高得多。将既有工作流迁移至昇腾CANN生态，时间和投入成本至少增加50%；对于仅公开权重、不开放源码的模型，可能需要约10名工程师额外投入6个月以上。协议栈与中间件的“生态厚度”也不足，有运动控制厂商反馈，移植EtherCAT从站栈在国产MCU上需要两到三周，而在STM32F4上仅需两天。操作系统与基础软件的“孤岛化”加剧适配难度，主流国产操作系统应用商店中的应用数量不足Windows的1/10，且核心生产力工具缺失。“香山”开源RISC-V处理器与“如意”原生操作系统的组合，首次实现对RVA23高性能国际标准的操作系统原生支持，并实现软硬件深度适配与优化，但在编译器优化、驱动主线化、调试工具开发等基础软件环节，人才与投入仍然匮乏。

董鹏直言：技术账要算响应快不快、动作齐不齐、功耗低不低、工具顺不顺手、软硬件配不配合；生态账要算操作系统、中间软件、开发工具、认证体系和人才供给能不能成气候；商业账要算切换成本、责任归属和长期收益。“短期靠标杆场景磨可靠，中期靠通用平台降成本，长期靠开放标准和开发者社区形成正循环。好用就是工程师无感替换，老板算得过账，用户敢把关键设备交给它。”

从单点突破到生态共建

国产电子架构的价值最终要落到产业实战上。东土科技已完成对北京人形机器人创新中心（天工机器人）、逐际动力、安努智能等企业的投资，与电子科技大学成立具身智能联合研究中心。2026年4月，东土科技联合深圳市机器人协会、优必选、逐际动力、钛虎机器人等成立国产化机器人电子架构联合体；9月，联合清华大学、智元、摩尔线程等发起国产化具身智能机器人电子架构联盟。

宜昌则为这套架构提供了真实的“练兵场”。宜昌市经信局局长朱汉洪在发布会上宣布，围绕工业制造、商业消费、医疗卫生、养老服务、智能矿山等十大领域，开放首批199个可实训的典型应用场景。“机器人要在防爆防腐的化工现场完成多参数监测，要在人流密集的商场完成智能导购，要在多房间障碍环境中提供养老陪护。”朱汉洪说，“这些真实工况才能真正检验国产架构的稳定性。”

我国机器人底层技术正在实现质的跃迁。正如李平所言：“我们希望中国的机器人产业选择中国的电子架构。让中国的机器人走向全球，为人类更好地服务。”这不只是一次技术发布，更是一个产业在底层根基上的自主选择。