Am 28. September 2026 präsentierte Ti5ROBOT auf der nationalen Veranstaltung zur Vorstellung der Elektronikarchitektur von Robotern mit verkörperter Intelligenz in Yichang, Hubei, seine Arbeit am inländischen industriellen Breitband-Busprotokoll AUTBUS – und konkret eine darauf basierende Produktfamilie von Gelenken sowie ein Kommunikationskonzept für den gesamten Roboter. Kurz gesagt: Das Kommunikationssystem eines humanoiden Roboters ist sein Nervensystem. Ti5ROBOT hat dieses Nervensystem auf ein einziges verdrilltes Adernpaar mit einer Bandbreite der 100-Mbit/s-Klasse und einer Taktsynchronisierung im Nanosekundenbereich verlagert. Zum Einsatz kommt es nun in der Harmonic-Drive-Gelenkfamilie pro2 mit einem Drehmomentbereich von 10–400 N·m sowie im humanoiden Roboter T170A 2.0. Dieser Artikel erläutert, warum dieses Upgrade mechanisch ebenso wichtig ist wie elektrisch.

Was in Yichang geschah

Die Veranstaltung in Yichang stand unter einem konkreten Motto: die Entwicklung einer inländischen Elektronikarchitektur für Roboter mit verkörperter Intelligenz. Ti5ROBOT nahm teil und hielt einen Fachvortrag über das industrielle Breitband-Busprotokoll AUTBUS. Dabei stellte das Unternehmen Gelenkprodukte mit nativer AUTBUS-Unterstützung sowie ein vollständiges Kommunikationskonzept für den gesamten Roboter vor und berichtete über die Betriebserfahrungen mit diesem Konzept auf der humanoiden Plattform T170A 2.0.

Der Vortrag war keine bloße Wiederholung eines Standardisierungspapiers. Es handelte sich um einen Praxisbericht eines Herstellers, der ein Protokoll durch den gesamten Stack geführt hat – vom Gelenk über Steuerung und Kabelbaum bis hin zur darüberliegenden Steuerungssoftware. Genau auf dieser Ebene werden Kommunikationsentscheidungen tatsächlich getroffen.

Warum die Roboterkommunikation zum Engpass wurde

Elektrisch betrachtet ist ein humanoider Roboter ein verteiltes Steuerungssystem mit einem Skelett. Jedes Gelenk benötigt Stromversorgung, Steuerbefehle und Rückmeldungen; jeder Endeffektor, Sensor und jedes Sicherheitselement erhöht den Bedarf. Mit den komplexer werdenden Aufgaben von Robotern wächst der Datenaustausch zwischen Gelenken, Sensoren und Steuerungssystem mit jeder Generation. Dabei verschärfen sich drei klassische Probleme:

• Komplexität des Kabelbaums. Dutzende Gelenke bringen jeweils Steckverbinder, abgeschirmte Kabel und Anforderungen an die Leitungsführung mit sich. Die Verkabelung gehört zu den unscheinbarsten und störanfälligsten Teilsystemen eines humanoiden Roboters und konkurriert direkt mit den Aktuatoren um den Innenraum.
• Begrenzte Bandbreite. Die Sensorik auf Gelenkebene liefert immer mehr Daten – von zwei Encodern über Temperatur und Strom bis hin zu zunehmend auch Drehmoment. Die Bandbreite älterer Feldbusse, die für einen sechsachsigen Roboterarm ausreichte, ist für einen humanoiden Roboter mit dreißig Gelenken, der Zustandsdaten mit hoher Frequenz überträgt, kaum noch ausreichend.
• Elektromagnetische Störungen. Motorantriebe, Schaltvorgänge mit hohen Strömen und die hohe Leitungsdichte im Metallrahmen machen das Innere eines humanoiden Roboters zu einer elektromagnetisch anspruchsvollen Umgebung für jede Kommunikationsleitung.

Deshalb verdient das Kommunikationssystem die Bezeichnung „Nervensystem“ des Roboters und nicht bloß „Verkabelung“. Bei einer Beeinträchtigung zeigt sich das genau dort, wo Anwender es bemerken: Gelenke verlieren bei koordinierten Bewegungen ihre Synchronität, Sensorströme brechen ab und Steuerungen greifen aus Sicherheitsgründen auf konservative Zeitvorgaben zurück.

Was AUTBUS konkret verändert

AUTBUS ist ein im Inland entwickeltes und in China standardisiertes industrielles Breitband-Busprotokoll. Seine Auslegung ist nahezu direkt auf die drei oben genannten Probleme zugeschnitten. Im Vergleich zu den beiden Protokollen, die in den meisten Robotern tatsächlich zum Einsatz kommen – CAN 2.0 und EtherCAT – lauten die wichtigsten Ergebnisse aus dem Praxisvergleich von Ti5ROBOT:

Die Schlussfolgerung, die die Ingenieure von Ti5ROBOT aus dem Parametervergleich gezogen haben, ist es wert, im Wortlaut festgehalten zu werden: Bei den zentralen Kennwerten ist AUTBUS dem herkömmlichen CAN deutlich überlegen, EtherCAT nicht unterlegen und vereint die Stärken beider Protokolle. In den vier vorgestellten typischen Störszenarien – jeweils mit dem Gehen eines humanoiden Roboters als gemeinsamer Bewegungssituation – kam es bei CAN 2.0 und EtherCAT tendenziell zu Kommunikationsunterbrechungen, Netzwerkausfällen oder Leistungseinbußen, während AUTBUS stabil weiterlief.

Die physikalischen Grundlagen dieser Robustheit

Die Störfestigkeit von AUTBUS bei anspruchsvoller Verkabelung beruht auf der Modulationstechnik, nicht auf Magie. AUTBUS überträgt Daten mittels OFDM – orthogonalem Frequenzmultiplexverfahren –, derselben Technologiegruppe, dank der Wi-Fi und 5G auch in komplexen Funkumgebungen nutzbar bleiben. Die Daten werden auf viele schmalbandige Unterträger verteilt. Ein Störimpuls, der bei einem Einträger-Bus einen ganzen Frame verfälschen würde, beeinträchtigt bei AUTBUS daher nur einige wenige Unterträger. Die Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) rekonstruiert diese mithilfe der Redundanz im übrigen Signal.

Zwei weitere Eigenschaften machen das Protokoll nicht nur auf dem Prüfstand robust, sondern auch für den Einsatz im Roboter geeignet. Dank der Taktsynchronisierung im Nanosekundenbereich nutzen alle Gelenke am Bus eine gemeinsame Zeitbasis, die für eng koordinierte Mehrgelenkbewegungen präzise genug ist – eine Synchronisierung, für die früher eine dedizierte Zeitinfrastruktur erforderlich war. Bei der Übertragung über ein einzelnes Adernpaar überträgt ein verdrilltes Adernpaar die Daten und die stromnahe Signalisierung. Ältere Konzepte benötigten dafür mehrere Adernpaare. Das ermöglicht eine einfachere Verkabelung.

Was das im Gelenk bedeutet

Protokolle sind nur dann von Bedeutung, wenn sie in der Hardware ankommen. Genau hier führte der Vortrag in Yichang von der Architektur zum Produkt. Die Harmonic-Drive-Gelenkserie pro2 von Ti5ROBOT wird jetzt mit nativer AUTBUS-Unterstützung ausgeliefert und deckt einen Drehmomentbereich von 10 N·m bis 400 N·m ab. Damit nutzt die gesamte Produktfamilie – von Handgelenk- bis Hüftgelenken – dieselbe Kommunikationsarchitektur. Dasselbe Konzept kommt im humanoiden Roboter T170A 2.0 zum Einsatz, bei dem Gelenke, Steuerung und weitere wichtige Knoten für die Kommunikation im gesamten Roboter angepasst wurden.

Die technischen Vorteile entsprechen direkt den in der Präsentation aufgeführten Produktanforderungen:

• Einfachere Verkabelung, die Innenraum freigibt und Service und Wartung weniger aufwendig macht.
• Mehr Bandbreite, die mit wachsender Sensordichte einen umfangreicheren Datenaustausch zwischen mehreren Knoten ermöglicht.
• Präzisere Gelenkkoordination, denn eine gemeinsame Zeitbasis im Nanosekundenbereich sorgt für konsistente statt lediglich schnelle Mehrgelenkbewegungen.
• Segmentierte Fehlerisolierung, damit ein einzelner Kommunikationsfehler nicht zum Ausfall des gesamten Roboters führt.

Weitere Informationen dazu, welche Elektronik moderne Gelenke integrieren und warum die Rückmeldung über zwei Encoder sowie die Rechnerarchitektur die Genauigkeitsgrenze eines Gelenks bestimmen, finden Sie in unserem früheren technischen Beitrag zum integrierten Gelenk.

Vom Protokoll zur Architektur

Dabei ist auch ein größerer Zusammenhang zu berücksichtigen. AUTBUS ist ein im Inland standardisierter industrieller Bus. Sein Einsatz im anspruchsvollsten Teilsystem eines humanoiden Roboters – dem Gelenk – ist ein konkretes Beispiel für die umfassendere Lokalisierung der Elektronikarchitektur von Robotern. Für Roboterhersteller ist die Bedeutung praktischer und nicht politischer Natur: Ein Kommunikationsstandard, dessen Silizium, Protokollstack und Werkzeuge im Inland kontrolliert werden, beseitigt eine Abhängigkeit in der Lieferkette – und zwar in einem Teilsystem, von dem alle anderen abhängen.

Zugleich verändert sich dadurch der Upgrade-Pfad. Ein Roboter, dessen Gelenke durchgängig dasselbe Protokoll verwenden, kann zusätzliche Funktionen erhalten – mehr Sensoren, engere Synchronisierung und mehr Knoten –, ohne dass die Kommunikationsstruktur neu ausgelegt werden muss. Das bedeutet „Architektur“ in der Praxis: keine einzelne Komponentenauswahl, sondern eine Reihe von Entscheidungen, die stabil bleiben, während alles darüber weiterentwickelt wird.

Das Gelenkportfolio von Ti5ROBOT – darunter Aktuatoren für humanoide Roboter, leichte Harmonic-Drive-Gelenkmodule und kollaborative Roboterarme – wird schrittweise auf die AUTBUS-Kommunikationsarchitektur umgestellt, von Handgelenkgelenken bis zum oberen Ende des Drehmomentbereichs bei 400 N·m. Wenn Sie eine Plattform mit mehreren Gelenken entwickeln und an Grenzen bei Verkabelung, Bandbreite oder Synchronisierung stoßen, lohnt es sich, das Gespräch bereits bei der Auswahl der Gelenke zu führen und nicht erst nach der Auslegung des Kabelbaums.

Quelle: Ti5ROBOT (钛虎机器人T Lab), „兼具高带宽与高可靠性：钛虎机器人重磅推出支持 AUTBUS 协议的关节产品及整机通讯方案“, offizieller WeChat-Account, 10. Oktober 2026 – Bericht über die nationale Veranstaltung zur Vorstellung der Elektronikarchitektur von Robotern mit verkörperter Intelligenz am 28. September 2026 in Yichang, Hubei.