4月19日，2026年北京亦莊半程馬拉松暨人形機(jī)器人半程馬拉松正式鳴槍開跑，手機(jī)廠商榮耀的機(jī)器人包攬了賽事前六名。

 4月19日，齊天大圣隊(duì)自主人形機(jī)器人選手閃電在比賽中沖線。  新華社記者 張晨霖 攝

在全長約21公里的賽道上，身著紅色機(jī)甲的榮耀人形機(jī)器人“閃電”以50分26秒的凈用時(shí)率先沖線完賽，一舉打破人類半馬紀(jì)錄。目前人類男子半程馬拉松的世界紀(jì)錄為57分20秒，由烏干達(dá)名將基普利莫在今年3月里斯本半程馬拉松賽中創(chuàng)造。

而一年前在亦莊舉行的首屆人形機(jī)器人半程馬拉松上，天工隊(duì)的人形機(jī)器人“選手”以2小時(shí)40分42秒的成績奪冠。這意味著，人形機(jī)器人的半馬紀(jì)錄在一年內(nèi)被壓縮了近兩個(gè)小時(shí)。

這一巨大飛躍的背后，散熱系統(tǒng)的升級是決定比賽成敗的關(guān)鍵因素之一。榮耀研發(fā)工程師姚彬在介紹此次“閃電”獲勝原因時(shí)表示，一是強(qiáng)大的自研電機(jī)，二是榮耀原有的散熱技術(shù)遷移到機(jī)器人上，三是機(jī)器人專家深度參與設(shè)計(jì)。據(jù)極目新聞報(bào)道，姚彬表示，榮耀有著成熟的散熱技術(shù)，可以完美地適配到機(jī)器人中。同時(shí)，還有非常厲害的散熱專家，深度參與機(jī)器人的散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，“所以才能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人跑了21公里后，摸電機(jī)甚至還是冷的?！?/p>

散熱影響運(yùn)動穩(wěn)定

在機(jī)器人的大腦、小腦、本體三大系統(tǒng)控制架構(gòu)中，運(yùn)動控制主要集中在小腦。如果小腦的運(yùn)控算法不夠完善，機(jī)器人的行走姿態(tài)就會出現(xiàn)不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致步態(tài)不穩(wěn)。此外，散熱同樣是影響運(yùn)動穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。當(dāng)機(jī)器人長時(shí)間工作后，關(guān)節(jié)若因過熱觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，其最大輸出扭矩可能下降40%甚至更多。

散熱技術(shù)在機(jī)器人供應(yīng)鏈中并不顯眼，卻處于底層支撐地位。榮耀機(jī)器人所使用的核心散熱部件，來自一家上海企業(yè)。華科冷芯（上海）動力科技有限公司研發(fā)的高速懸浮泵技術(shù)，來源于華中科技大學(xué)知識成果轉(zhuǎn)化，幫助解決機(jī)器人的散熱困境。

華科冷芯CEO陳奇對澎湃科技表示，人形機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)持續(xù)高速奔跑，面臨的核心難題之一是下肢關(guān)節(jié)電機(jī)的散熱。高負(fù)載奔跑要求高扭矩輸出，并產(chǎn)生大量熱量，這相當(dāng)于一個(gè)小型“火爐”。一旦電機(jī)溫度超過安全閾值，可能導(dǎo)致控制器燒毀、永磁體退磁、繞組絕緣損壞等永久性故障。為了保護(hù)電機(jī)，機(jī)器人系統(tǒng)往往會自動降低輸出功率，導(dǎo)致機(jī)器人“體力不支”、速度下降甚至停止運(yùn)行。在本次馬拉松比賽中就可以窺見，在1-3公里賽程中，各參賽機(jī)器人步態(tài)和運(yùn)動狀態(tài)普遍表現(xiàn)良好，配速較高，隨著賽程進(jìn)入中后段，尤其在15公里以后，熱量累積所引發(fā)的問題逐漸顯現(xiàn)，一些機(jī)器人開始“跑不動”了。

為了幫助機(jī)器人散熱，目前的散熱方式可分為三類。第一類是自然散熱，即不借助外部裝置，僅依靠空氣自然對流帶走熱量，散熱效率低。第二類是風(fēng)冷散熱，通常依靠風(fēng)扇加速空氣流動，從而增強(qiáng)散熱效果。第三類是液冷散熱，利用液體流動帶走熱量。由于液體密度約為空氣的1000倍，傳熱系數(shù)也比空氣高出二三十倍，因此液冷散熱的散熱效果相比風(fēng)冷可提升10-50倍，能將核心溫度從100攝氏度降至60攝氏度以下，保障機(jī)器人高負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行。目前一臺榮耀機(jī)器人配置兩個(gè)高速懸浮泵，這種液冷技術(shù)幫助解決機(jī)器人的散熱困境。

中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊表示，人形機(jī)器人能跑馬拉松，和人類擅長長跑的底層技術(shù)原理是相通的，關(guān)鍵之一都在于做好散熱?！叭祟愔绷⑿凶咭院螅幌袼淖銊游锬菢尤菀缀粑粫?、積熱中暑，關(guān)鍵就在于我們褪去了厚重體毛，熱量更容易散發(fā)出去，再加上全身布滿汗腺，通過汗液蒸發(fā)帶走身體熱量，長時(shí)間跑步體溫也不會異常升高，身體機(jī)能穩(wěn)定，耐力更強(qiáng)、不容易累。機(jī)器人同樣借鑒這個(gè)邏輯，采用液冷散熱技術(shù)，及時(shí)帶走電機(jī)和運(yùn)動產(chǎn)生的熱量，長時(shí)間直立奔跑不會因?yàn)楦邷毓收贤C(jī)，運(yùn)動能力大幅提升?！?/p>

人形機(jī)器人的散熱認(rèn)知

“閃電”身高169厘米，0.95米大長腿參考運(yùn)動員設(shè)計(jì)，從準(zhǔn)備到奪冠僅一年多時(shí)間。

實(shí)際上，由于機(jī)器人系統(tǒng)的復(fù)雜度以及散熱方案的技術(shù)難度，液冷技術(shù)并非當(dāng)前主流散熱方案，僅有少數(shù)團(tuán)隊(duì)采用了液冷方式。去年9月，華科冷芯與榮耀團(tuán)隊(duì)合作適配人形機(jī)器人的液冷需求，從早期基于已有標(biāo)準(zhǔn)型號開展單體模塊測試到賽前整機(jī)集成與測試，華科冷芯經(jīng)歷了五至六個(gè)版本改進(jìn)，也悟出了人形機(jī)器人的散熱認(rèn)知。

典型的機(jī)器人液冷散熱模組由液冷環(huán)、微泵、水冷散熱器及相關(guān)管路組成，關(guān)節(jié)電機(jī)產(chǎn)生的熱量經(jīng)由液冷環(huán)傳遞至循環(huán)液體，再傳遞至水冷散熱器最終散出。其中，微泵起到提供動力的作用。

陳奇表示，作為液冷散熱系統(tǒng)核心的微型水泵，需要滿足人形機(jī)器人的三大嚴(yán)苛要求。一方面是高性能，微型水泵要能提供足夠流量和揚(yáng)程，克服復(fù)雜管路流動阻力要求，以實(shí)現(xiàn)小尺寸下的大功率輸出，應(yīng)對關(guān)節(jié)模組功率超2kW的挑戰(zhàn)。另一方面，機(jī)器人小體積輕量化則要求水泵具備更小的尺寸和更輕的重量，在參數(shù)上，場景尺寸約束要求可達(dá)50mm以內(nèi)，空間極度有限。但唯有如此才能便于整機(jī)堆疊集成，實(shí)現(xiàn)美觀外形。

此外，數(shù)據(jù)中心等傳統(tǒng)液冷場景通常處于固定環(huán)境中，液冷泵運(yùn)行不會發(fā)生移動或傾倒。但機(jī)器人長時(shí)間運(yùn)動帶來的頻繁震動，易導(dǎo)致機(jī)械故障，若意外跌倒更會帶來超200G的沖擊，這對于水泵在運(yùn)行狀態(tài)下的抗沖擊能力要求更高。

陳奇介紹，目前華科冷芯基于液磁耦合懸浮技術(shù)，研發(fā)出HD01系列高速懸浮泵，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子全自由度無接觸懸浮，消除機(jī)械摩擦。高速懸浮泵具備大于2萬轉(zhuǎn)的極高轉(zhuǎn)速，高于常規(guī)方案3-6倍。流量可達(dá)6L/分鐘，滿足下肢關(guān)節(jié)電機(jī)模組散熱需求。尺寸30mm量級、重量不到100克，減少對機(jī)器人的負(fù)重影響。高速懸浮泵具備沖擊耗散結(jié)構(gòu)，在運(yùn)行狀態(tài)下可耐受500G沖擊測試，從容應(yīng)對高強(qiáng)度震動和意外摔倒情況，保障散熱系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

該技術(shù)也在數(shù)據(jù)中心、商業(yè)航天等領(lǐng)域落地。面向下一代算力芯片性能提升帶來的散熱需求增加，華科冷芯研發(fā)數(shù)據(jù)中心懸浮水泵，并與多家液冷系統(tǒng)集成商開展聯(lián)合測試，為下一代算力平臺液冷基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供關(guān)鍵核心部件支持。在商業(yè)航天領(lǐng)域，高速懸浮微泵已隨衛(wèi)星熱控系統(tǒng)在軌穩(wěn)定運(yùn)行超12個(gè)月。

目前，華科冷芯已完成首期懸浮微泵量產(chǎn)線搭建，形成多條標(biāo)準(zhǔn)化裝配與測試產(chǎn)線，具備月產(chǎn)數(shù)千至萬級交付能力?！皬倪@次機(jī)器人奔跑能力首次超越人類這一歷史性突破來看，機(jī)器人的長時(shí)間工作能力已得到了驗(yàn)證。目前，機(jī)器人液冷散熱技術(shù)處于技術(shù)驗(yàn)證階段，我們預(yù)計(jì)這一市場未來會有很大增長空間?！标惼姹硎尽?/p>