引言
2026年上海世界人工智能大会(WAIC)上的人形机器人展区,与往年相比发生了明显变化。过去,少量机器人通常只是在舞台上进行几分钟的舞蹈或后空翻展示,而今年,众多人形机器人分布在展馆各个区域,连续数小时与观众互动,为参观者提供引导、介绍展品,并回答现场问题。相比过去大型展会上人形机器人主要停留在展示和拍照阶段,这一次,机器人首次以更加接近真实应用的方式,在如此大规模的展览环境中持续运行。
这一变化的重要性远超表面现象。一台只需要完成两分钟演示的机器人,只需要承受短时间的运动负载。而一台需要全天接待访客、回答问题的机器人,则必须让关节、电机、摄像头以及机身内部处理器持续运行数小时,甚至一整天,并且不能中断。当机器人从“展示能力”走向“实际工作”时,关注点也随之改变:机器人能够完成什么,逐渐变成了它能够持续工作多久。而这个问题,最终都归结于一个核心因素——热。
为什么热对机器人来说是一个不同类型的问题
机器人并不是简单地将芯片安装在一个外壳中。它是由计算芯片、多组摄像头以及多个电机共同组成的复杂系统,而这些组件通常都被集成在尺寸非常有限的关节和肢体内部。
持续行走、挥动手臂或执行动作,会让电机长期处于高负载状态。用于识别人和物体的视觉系统需要持续运行。关节控制器为了保证运动平滑,需要每秒进行大量精细调整。同时,越来越多机器人开始将部分人工智能模型直接部署在机身内部运行,而不是完全依赖云端计算,这也带来了新的持续热源,并且这些热量往往就在电机和传感器附近产生。
这些负载叠加产生的影响,远不只是芯片运行速度降低。当电机绕组长期处于高温状态时,其性能可能下降,导致机器人动作精度降低,运动稳定性变差。高温环境也会缩短电池寿命,使续航能力下降。靠近热源的零部件可能更容易提前损坏,而多次过热甚至可能导致机器人在执行任务过程中暂停运行或直接关机。
换句话说,机器人中的热问题并不仅仅影响计算性能,它还会直接影响机器人的运动准确性、持续工作时间以及长期运行可靠性。
小型主动散热正在成为真正需求
这正是近年来推动机器人制造商采用小型化、精准化主动散热方案,而不是仅依靠传统被动散热片的重要原因。
例如,小米针对机器人机械手进行了相关研究。在高负载运行状态下,单个机械手内部的电机塔结构功耗可能超过100瓦,而按照典型电机效率计算,其中超过30瓦的能量会直接转化为热量,并集中在相对狭小的电机空间内。由于机械手内部没有足够空间安装大型外部风扇,小米团队采用了一种类似人体皮肤通过出汗进行散热的仿生方案。在室温环境下,蒸发1毫升水可以带走超过2000焦耳的热量。
通过金属3D打印技术,该团队将液冷循环结构直接集成到紧凑的前臂结构内部。微型泵负责将电机产生的热量输送至蒸发区域,通过水分蒸发快速降低温度。在测试过程中,这套仿生汗腺系统能够以约每分钟0.5毫升的蒸发速度,实现约10瓦的主动散热能力,同时整个结构仍然可以安装在机器人前臂这样有限的空间内。
这一案例体现了整个行业的发展方向。当电机、传感器以及本地AI计算能力被集中在类似关节大小的空间中时,仅依靠被动散热已经无法满足需求。机器人制造商正在寻找能够直接贴近热源部署,同时不会明显增加体积、重量或噪音的小型主动散热技术。
汉得利如何参与其中
小型、高功率密度电子设备中的热管理,一直是汉得利长期关注的技术方向。依托压电陶瓷材料以及精密电声元器件技术,汉得利已经在平板电脑等轻薄型消费电子设备中积累了实际经验,解决这些设备内部空间高度受限情况下的散热问题,而机器人关节同样面临类似挑战。
汉得利的核心散热技术,包括微型压电液冷模块和微型压电风扇散热模块,都围绕同一个核心理念展开:不依赖单一的大型散热器或外部风扇,而是通过紧凑型主动驱动组件,将散热能力直接部署在靠近实际热源的位置。
微型液冷模块通过密封微流道推动冷却介质循环,将热量从高温区域带走,并释放到其他位置;而压电风扇模块则利用高频定向气流,对目标表面进行直接冷却。两种方案均无需传统电机驱动结构,从而实现更低功耗、更低噪音以及更小尺寸的散热设计。
汉得利并不会止步于平板电脑和智能手机领域。公司正在积极将这一技术基础拓展至更多微型设备,包括机器人应用场景。虽然机器人对散热方案提出了更高要求,但其核心需求与汉得利长期关注的方向高度一致——低功耗、低噪音,以及毫米级空间内的高度集成。
这一技术拓展仍在持续推进。随着客户需求不断变化,汉得利持续优化产品设计,并测试新的应用方案,逐步从已经验证的消费电子应用领域,迈向机器人关节和肢体中更加紧凑、更高功率密度的散热需求。
机器人热管理的真正核心是什么
随着机器人越来越像一个能够全天候在线工作的“身体”,热管理也开始承担类似人体生理系统的作用,成为隐藏在背后的关键能力,持续维持整个机器人系统稳定运行。
当机器人产业从舞台展示逐渐走向真实、持续的大规模部署时,能够解决小型、受限空间内散热问题的企业,将直接影响这一代机器人的发展能力。汉得利欢迎正在探索机器人热管理技术的团队以及相关零部件供应商,与我们联系,共同探讨具体的功耗、空间以及性能需求。
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