赛事背景与热管理挑战 - 首届人形机器人运动会于2025年举办,来自16个国家的280支队伍参与26个赛项共487场比拼,展示智能决策与运动协作前沿成果[2] - 赛事中机器人需完成奔跑、举重、格斗等高强度动作,暴露出发热问题:电机高速运转、算力芯片高负载及电池放电导致热量累积,可能引发性能下降或安全风险[6] - 热管理技术成为核心挑战,需通过材料、结构与系统优化解决散热问题,确保机器人长时间稳定运行[6] 人形机器人发展历程 - 人形机器人定义基于人类外形与运动能力,发展历程可追溯至1495年达芬奇设计的机械式"武士机器人",由齿轮、滑轮及风能驱动[8] - 近十年伴随人工智能与电动化技术成熟,行业进入产业化阶段,代表产品包括特斯拉Optimus、Figure01、小米CyberOne及宇树科技G1[12] - 技术演进经历四个阶段,从机械模仿发展为具备高级认知能力的自主系统[9] 核心技术模块 - 技术体系涵盖本体结构、环境感知、步态控制、具身智能等六大模块,需多学科协同支撑[14] - 本体设计需平衡高强度与轻量化,采用铝合金、碳纤维等材料,核心零部件包括减速器、伺服电机、控制器及灵巧手[16] - 技术分层包括底层硬件(机械设计、新材料)、中层算法(运动控制、端到端控制)及上层应用(人机交互、工具链)[16] 热管理技术方案 - 主要发热源包括分布于全身的伺服电机与驱动器(上百个关节)、AI算力芯片(功耗接近边缘服务器)、电池系统(大容量锂电池)及传感器模块[17] - 散热难点在于空间受限、多点发热、重量约束、耦合效应及环境复杂性[19] - 被动散热方案采用石墨膜、均温板、导热硅脂及高导热陶瓷材料[20] - 主动散热方案包括风冷系统、液冷板、相变材料协同冷却及仿生式"出汗系统"[20] 热管理供应商布局 - 飞荣达提供电磁屏蔽材料、导热材料及轻量化复合材料,控股子公司润星泰生产散热器与液冷方案,已向北美及国内头部客户送样[22][24] - 领益智造涵盖均热板、热管、服务器散热模组等产品,已为客户提供头部总成、四肢总成及散热解决方案,并布局伺服电机、减速器等执行层技术[27][29] - 三花专注冷热转换技术,为人形机器人提供关节液冷模组,微流道技术使Optimus续航提升300%,是全球唯一将汽车热泵技术移植至机器人的企业[31][34] - 阿莱德的TPAD系列导热垫片与TGEL系列导热凝胶可应用于机器人核心关节部位,保障性能与安全性[42] 行业活动与产业化推动 - 2025年第六届热管理产业大会暨博览会将于深圳举办,展览面积20,000平方米,预计300家参展企业亮相,聚焦材料、数据中心、新能源等热管理领域[47][50] - 活动将聚集热管理材料供应商、散热器件厂商与科研团队,推动技术突破与产业化落地[43]
人形机器人热管理解决方案怎么选?
DT新材料·2025-08-22 16:04