大厂入局人形机器人：NXP、瑞萨和兆易创新推出哪些核心MCU方案？

2026年在北京举行的亦庄半程马拉松暨人形机器人，荣耀“闪电机器人”以50分26秒的成绩打破人类半马的纪录。人形机器人显然已经从瞒珊学步的阶段迈入稳健步伐阶段，开启加速奔跑的新时期。5月14日，在深圳人工智能展会上，荣耀展台上闪电机器人也吸引了不少观众到场参观。

针对人形机器人运动能力的大幅度提升需求，动力系统是机器人落地的核心，而驱动关节又是其中的关键，灵巧手也随着人形机器人应用场景复杂度提升带来更高需求，芯片如何驱动硬件升级？NXP、兆易创新、瑞萨给出了不同的芯片和解决方案，本文进行汇总和分析。

NXP推出跨界MCU，赋能机器人关节和灵巧手

针对不同人形机器人的特点，我们根据模块、应用来分，对机器人的攻击主要来自于通信，外部通信包括网络通信，内部通信来自Wi-Fi5/6、UWB，4G。机器人电池的续航也受到业界高度关注。未来还有更多的服务机器人进入家庭，功能安全和信息安全十分重要，用户不希望家庭隐私被外界获取。机器人上面有运动控制、路径规划、还有多传感器融合、感知外界，人机对话等等。

NXP作为一家与电机控制密切相关的芯片厂商，在电机控制领域有丰富的经验。今天重点介绍NXP在机器人各模块提供的芯片解决方案。

机器人凭借关节的灵活性，可以实现前空翻、后空翻，能抓握东西，能打羽毛球，都是关节在高精度的持续控制，人形机器人关节有两大趋势：一、电驱一体化（integrated into one board）,传统的机器人关节通常是将电机、减速器、编码器、控制器等部件分开设计，体积大且协同难。而电驱一体化打破了这种分离式设计，将上述核心部件全部集成到一个紧凑的模块中，形成类似“5合1”甚至“6合1”的一体化关节，高集成度的关节可以减重20%。

当下机器人通讯主要采用RS485/ CAN，传统的 CAN 通信最高通常只能支持到 10Mbps，RS485 的带宽也相对有限。而未来通信采用100Mbps则意味着机器人内部神经系统的升级，主要通过基于 100 兆以太网的 EtherCAT 等工业实时以太网协议来实现，可以实现亚微秒级的同步精度（抖动可控制在 100ns 以内）。

图片为作者拍摄

NXP（恩智浦）推出的 i.MX RT1180 跨界微控制器，在机器人关节编码器及整体运动控制领域具备非常显著的优势。该控制器采用 Arm Cortex-M7（高达800MHz）+ Cortex-M33（高达300MHz）的双核架构。Cortex-M7 可以专注于复杂的磁场定向控制（FOC）算法和高频编码器数据处理；而 Cortex-M33 则可以负责通信和系统管理，互不干扰，保证编码器数据处理的实时性。实现高性能和实时控制。片上RAM为1.5MB。

芯片内部集成了千兆时间敏感网络（TSN）交换机和 EtherCAT 从站控制器。高达5Gbps的端口，包括TSN交换机(L2)上的4个端口和TSN端点控制器上的1个端口。

除了支持先进的网络通信协议外，这颗芯片拥有高速的16位ADC，内置 EdgeLock® 安全区域，支持安全启动和硬件密钥存储，还支持功能安全。目前，NXP在人形机器人领域主推的是i.MX RT1186，i.MX RT1183、i.MX RT1184。

NXP机器人产品线商务拓展经理陈黎表示，灵巧手具备三大核心特性：1、分布式拓扑或集中式架构；2、当前6自由度，可以拓展到24自由度；3、通信协议，当前支持CAN/RS485,支持EtherCAT，未来支持TSN。

恩智浦展示的集中式拓扑，这是由3 颗 i.MX RT118X 芯片可通过FlexSPI高速互联，实现单芯片控制多路（最高8路）无刷电机，覆盖手指20+自由度。手掌RT1180作为EtherCAT主站，与手臂从站及指关节通信，芯片间通过133 兆赫兹 QSPI进行通信。概念验证演示样机将于 2026 年年中推出。

兆易创新GD32H7助力闪电夺冠，MCU芯片覆盖机器人全链路

兆易创新在最新投资者关系活动中透露一个关键信息，机器人是公司要重点发力的领域，GD32 MCU控制器已经全面覆盖了机器人的手臂关节、灵巧手、通信节点、IMU传感器、编码器等等。

据悉，在北京亦庄举办的人形机器人大赛上，不少机器人采用兆易创新的MCU产品。兆易创新MCU市场部李孝剑强调，兆易创新已与 200 余家机器人厂商建立技术对接，其中超过100家已采用兆易创新的MCU芯片方案。

图片来自兆易创新

 

近日，在深圳机器人全产业链峰会上，兆易创新宣布，主推产品GD32H75E将EtherCAT® IP、PHY和编码器接口等多个高价值BOM器件集成于单芯片之中，可帮助客户减少50%~70%的板级系统成本、缩减40%~60%的PCB尺寸，同时降低40%~60%的系统总功耗。

此外，荣耀“闪电”机器人最关键的腿部关节控制单元，搭载了多颗兆易创新超高性能MCU——GD32H7，以极致的算力、低延迟响应与稳定性，支撑起了这场超越人类极限的马拉松征程。人形机器人腿部关节通常具备6个左右的自由度，每个自由度都是一个需要实时响应的关节控制系统。

兆易创新GD32H7系列具备以下四大性能：1、搭载 600MHz Cortex®-M7 内核，算力强劲，大幅缩短控制运算周期；2、集成硬件三角函数加速器 ，FPU等专用加速器，使FOC、滤波等算法执行效率更高；3、TCM 紧耦合内存 + 高速中断架构，实现极低延迟响应，避免控制滞后；4、高速 ADC 与高级定时器协同，精准匹配跑步动态场景，提升步态稳定性。

GD32H7 系列MCU通过高运算能力与高效数据通路提供支撑，包括内置硬件三角函数加速器 TMU + 滤波加速器 FAC，加快响应速度；高带宽总线与大容量片上缓存，保证多自由度并行计算时数据吞吐不卡顿；2×CAN FD、EtherCAT® + 2*PHY 通信保证多关节之间超低延迟通信，满足高动态跑步步态的实时性要求。

据悉，兆易创新以 GD32H7、GD32F50x 等系列 MCU 为核心，覆盖人形机器人从灵巧手、手臂到躯干及腿部的关节控制需求。

瑞萨推出人形机器人关节驱动方案

针对人形机器人关节驱动，瑞萨中国方案团队推出了核心采用主频高达1GHz的RA8T2 MCU，支持EtherCAT等多种工业以太网，搭配瑞萨位置传感器（基于PCB线圈的电磁感应式，无需额外传感器，体积小巧，适合关节电机轴位置检测），采用双编码器架构（电机轴心+减速机反馈）。功率部分引入最新低压氮化镓方案，功率密度高、开关损耗低、发热小，完美适配机器人关节高密度、小体积需求。

在手指关节里面，瑞萨采用RA6T2系列MCU（支持2-3轴电机驱动，小型QFN封装），搭配单芯片HVPAK功率器件。该HVPAK集成了6个MOSFET、驱动电路、电流检测及保护功能，体积仅4×4mm，且硬件可定制化，极大简化了PCB设计。

写在最后

2026年的人形机器人关节与灵巧手MCU，正在向更小体积、更强算力（AI加持）、更快通信（实时以太网）以及更高可靠性（车规标准）的方向全面进化。

极致小型化，为了让机器人动作更加精准且具备自适应力，MCU不再仅仅执行简单的运动指令，而是开始融合本地AI推理能力。

为了满足多关节协同控制和全身动态平衡的需求，传统的CAN或RS485通信已难以满足要求，基于以太网的实时通信协议成为主流。NXP、兆易创新的新品都代表了这种方向。此外，除了传统的Arm架构，开源且灵活的RISC-V架构在2026年展现出强劲的增长势头，同时芯片内部的架构设计也更加多元化。搭载Andes内核的先楫半导体MCU，主频可达600MHz，CoreMark跑分极高，足以支撑复杂的运动控制算法。