获悉，4月19日，全球首个人形机器人半程马拉松赛在北京亦庄顺利举行，马拉松全程长约21公里，共有20支机器人赛队参加。来自北京人形机器人创新中心的“天工”机器人以2小时40分42秒的成绩率先冲线完赛，夺得全球首个人形机器人半程马拉松冠军，刷新世界纪录，实现具身智能机器人运动能力的重要里程碑突破。

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“天工 Ultra”破解散热难题

人形机器人的超长距离和超长时间连续运转并非易事，核心关节、电池、芯片发热等带来的散热问题是人形机器人面临的最大难关。在比赛过程中，部分机器人出现一边跑一边被陪跑工作人员喷洒散热剂的情况。
天工队发言人魏嘉星表示，为取得优异成绩，团队攻克了本体的稳定性、轻量化设计、关节长时间运动易发热等硬件难题，还通过优化运动控制算法进一步增强了关节协调运动能力、步态协调能力等，使机器人参赛过程中的平均配速超过7千米/时。

天工机器人由北京人形机器人创新中心研发，“天工Ultra”通过结构的优化设计、关节导热技术以及整机热仿真技术，使关节达到热平衡，让机器人可以长时间持续奔跑。天工槽满率提升20%以上，绕组端部体积减少30%，使相同功率下电机铜损降低15%-20%，从源头减少热源产生；基于整机热仿真模拟计算，得出最优散热风道，通过定向气流将关节热量导向主散热区，以优化整机散热性能，实现长距离奔跑热平衡。同时，优化关节散热结构（散热效率提升30%），避免持续奔跑导致的电机过热问题。

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人形机器人散热的“四重挑战”

人形机器人的竞争不仅是运动与控制算法的比拼，更是一场关于热管理的“隐形战争”。人形机器人散热的核心挑战在于如何在紧凑、动态、高负载条件下实现高效热管理。

——高功率密度：热源集中与效率瓶颈

人形机器人关节电机通常采用无框力矩电机或轴向磁通电机，这类电机需要在极小空间内提供高扭矩输出，这会导致热量集中产生。轴向磁通电机的扁平线圈设计虽然有助于提高功率密度，但也增加了散热难度，电机在高负载运行时产生大量热量，且关节内部通常没有足够的空气流通，传统的散热方式难以满足需求。

——结构受限：空间与重量的双重枷锁

仿人形态要求机器人关节紧凑轻量化，传统散热方案（如大面积散热片）几乎无法应用，导致热量难以及时释放。同时，电机与减速器、高压电池等元件紧密集成，进一步限制了有效散热设计。

——动态热负荷：场景适配与长期稳定性

人形机器人需要长时间执行高负荷任务，如仿人步行、物品搬运等，导致电机热量持续积累。如果散热不充分，会影响电机性能，引发磁钢退磁、绝缘老化、绕组电阻升高等问题，最终影响使用寿命。

——热量累积：长时间运行与热积累效应

持续高负荷任务（如搬运、行走）导致热量不断累积，散热延迟可能引发连锁反应。例如，电机绕组电阻升高会进一步加剧发热，形成恶性循环。

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人形机器人的主流散热方案

散热问题已成为制约人形机器人性能、寿命乃至安全性的关键因素。因此，散热方案的设计需综合考虑高功率密度、动态热负荷、空间与重量限制等多重因素。目前，风冷、液冷、相变材料等散热技术得到广泛应用，为机器人散热提供了多种解决方案。

——风冷散热

风冷散热通过风扇和散热翅片加速空气流通，降低部件温度。风冷设计简单、成本低，工质获取便捷，是应用最广的冷却方式。在满足机器人的使用要求的前提下，风冷是最经济可靠的散热方法之一，普通工况下可尽可能的使用风冷散热。例如，机器人关节表面可集成风扇驱动的风冷散热装置，结合温度控制系统动态调节风扇转速，实现高效散热。在人形机器人中，风冷的应用受限于空间不足及空气流动受限两个因素。一方面，关节内部缺乏安装风扇的空间；另一方面，封闭式机器人外壳导致气流循环效果较差。尽管如此，部分机器人仍采用微型风扇或被动对流散热设计，以增强散热效果。

——液冷散热

液冷散热是针对高功率密度部件（如关节电机、AI芯片等）的高效散热方案。在人形机器人中，液冷具备更高的热导率、散热路径短等显著优势。然而，液冷方案也面临密封要求高、关节空间小、液体冷却系统的安装与维护难度大等系列挑战。目前，部分高端机器人厂商正在探索微流道液冷技术，以减少液体冷却系统的体积，并优化散热路径。

——相变冷却

物质发生相状态之间的转变时，需要吸收或释放潜热，可以在很小的温度变化范围内实现很大的传热量。常见的有液气相变（蒸发与冷凝）与固液相变（融化与凝固）。利用相变进行冷却的优势是材料自身吸收热量，不需要环境提供额外的冷源，不受环境温度的限制，同时还减少了主动冷却部件的能耗。相变材料（PCM）利用物质相变时吸收或释放大量热量的特性，适用于人形机器人的局部散热。例如，将PCM嵌入关节模组或AI芯片附近，可在短时间内吸收大量热量，缓解瞬时高温。

——热管与均热板

热管和均热板是高效的热传导组件，广泛应用于数据中心和人形机器人。热管通过蒸发和冷凝过程高效传递热量，而均热板则能均匀分布热量，提升散热效率，适用于人形机器人的高密度电子组件散热。

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人形机器人热管理厂商推荐——领益智造

领益智造是全球领先的精密功能件、结构件、模组等一站式智能制造服务及解决方案供应商，热管理核心产品涵盖均热板、热管、多轴腔体散热元件（Big MAC)、AI算力芯片及服务器散热模组、石墨片、导热垫片、导热胶等关键组件。

近期，广东领益智造股份有限公司已与国创中心签署战略合作协议，双方达成长期、稳定的深度战略合作关系。双方达成战略合作，领益智造将为国创中心提供优质的硬件服务，并为国创中心开放机器人应用场景，供机器人开展场景化训练与测试、通用数据集建立等用途。此次合作将整合双方优势资源，共同推动机器人产业在技术创新、产品研发及产业化应用等方面的发展，为机器人产业的繁荣注入新的活力。

领益智造自2009年开始在工业机器人、特种机器人研发领域实现了技术积累，已拥有伺服电机、减速器、驱动器、运动控制器等人形机器人执行层的核心技术。目前，公司已为人形机器人客户提供头部总成、灵巧手总成、四肢总成、高功率充电和散热解决方案等核心硬件，在联合开发和整机组装有成熟经验。

2025年，领益智造将全面发力机器人、AI眼镜、折叠屏、服务器等第N增长曲线，并称之为“人（机器人）-眼（AI眼镜及XR智能穿戴）-折（折叠屏）-服（服务器）”，公司正加速布局人工智能与机器人领域关键零部件的研发生产。