ในขณะที่หุ่นยนต์แบบมนุษย์จะมีความฉลาดมากขึ้น คอมแพคต์และมีพลังงาน การจัดการความร้อนได้พัฒนาจากเทคโนโลยีสนับสนุน เป็นหนึ่งในโจทย์การออกแบบที่สําคัญที่สุด

หุ่นยนต์แบบมนุษย์สมัยใหม่รวมโปรเซสเซอร์ AI, GPU, NPU, ไดรฟ์มอเตอร์, แบตเตอรี่, เซนเซอร์, และตัวควบคุมที่ฝังไว้ในโครงสร้างกลกลไกที่คอมพักตี้มากการรับรู้ทางสายตา, การนําทาง SLAM และการควบคุมการเคลื่อนไหวสร้างความร้อนที่สําคัญที่ส่งผลกระทบต่อการทํางานของคอมพิวเตอร์, ความแม่นยําในการตั้งตําแหน่ง, ระยะเวลาใช้งานของแบตเตอรี่ และความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวม

โดยไม่มีวิธีจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ความร้อนที่เกินขั้นต่ําอาจนําไปสู่:

• AI processor การปรับความร้อน
• ความร้อนเกินของคนขับรถ
• การเคลื่อนไหวของอุณหภูมิเซ็นเซอร์
• การเก่าของแบตเตอรี่
• ปิดเครื่องควบคุม
• การลดเวลาการทํางานของหุ่นยนต์

This article explains the thermal challenges faced by humanoid robots and demonstrates how advanced Thermal Interface Materials (TIMs) can significantly improve cooling efficiency and long-term reliability.

ไม่เหมือนกับอุปกรณ์อุตสาหกรรมทั่วไป หุ่นยนต์แบบมนุษย์จะรวมส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีพลังงานสูงหลายส่วน เข้าไปในโครงสร้างที่คอมแพ็คต์

แหล่งความร้อนหลักประกอบด้วย

ในขณะที่ความสามารถในการคํานวณของ AI ยังคงเกิน200 TOPS, การจัดการความร้อนกลายเป็นสิ่งจําเป็นในการรักษาการทํางานที่มั่นคงและการผลิตให้มากที่สุด.

โปรเซสเซอร์ AI ที่ทันสมัยผลิตความหนาแน่นของความร้อนสูงสุด ระหว่างการรับรู้ การวางแผน และการตัดสินใจอย่างต่อเนื่อง

การลดความร้อนสามารถลดประสิทธิภาพการคํานวณของ AI ได้อย่างมาก และมีผลต่อการตอบสนองของหุ่นยนต์ได้อย่างไม่ดี

แพดความอ่อนแอสูงสุด

ประโยชน์:

• ความสามารถในการนําความร้อนที่ดี
• ความต้านทานความร้อนต่ํา
• การกันไฟฟ้า
• สัมผัสที่ไม่เครียด
• ผลงานที่น่าเชื่อถือในระยะยาว

ในแอปพลิเคชั่นลูกค้าหนึ่ง อุณหภูมิของโปรเซสเซอร์ลดลงจาก98.5°C ถึง 80°C, การบรรลุการลดความร้อนของ18.5°Cขณะที่กําจัดการลดความร้อน

เครื่องยนต์ร่วมทํางานอย่างต่อเนื่องภายใต้สภาพของทอร์คสูง

MOSFETs และ IGBTs มีอาการเพิ่มอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว ลดประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือระยะยาว

วัสดุเปลี่ยนเฟส (PCM)

ข้อดีต่างๆ ได้แก่

• ความต้านทานทางความร้อนที่ต่ํามาก
• การดูดซึมความร้อนชั่วคราวที่ดี
• ผลประกอบที่มั่นคง ภายใต้การหมุนเวียนความร้อนซ้ํา

ผลการใช้งานแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิ MOSFET ลดลงจาก112°C ถึง 94°C, ขยายการทํางานแบบต่อเนื่องแบบเต็มภาระ2 ชั่วโมง.

ระบบการมองเห็น เครื่องโคเดอร์ความแม่นยํา และมือหุ่นยนต์ที่เก่งต้องการการตรวจจับที่แม่นยํามาก

อุณหภูมิสระสามารถส่งผลให้:

• การเคลื่อนไหวของเซ็นเซอร์
• ความผิดพลาดในการตั้งตําแหน่ง
• ความแม่นยําในการเคลื่อนไหวที่ลดลง

เจลความร้อนที่ใช้ได้

ประโยชน์:

• เติมช่องว่างได้ดี
• ความเครียดทางกลต่ํา
• ไม่มีการปั๊มออกภายใต้การสั่นสะเทือน
• เหมาะสําหรับการจัดส่งอัตโนมัติ

เจลความร้อนช่วยรักษาความแม่นยําของเซ็นเซอร์ในขณะที่รับประกันการทํางานที่น่าเชื่อถือภายใต้การสั่นสั่นต่อเนื่อง

ระบบแบตเตอรี่สร้างความร้อนที่สําคัญระหว่างการชาร์จและการปล่อย

ความอนุญาตทางโครงสร้างที่ใหญ่ระหว่างโมดูลแบตเตอรี่และกระเป๋าใช้งาน ต้องการวัสดุอินเตอร์เฟซทางความร้อนที่มีความกดดันสูง

แป๊ดความดันสูง + เจลความร้อน

ข้อดีต่างๆ ได้แก่

• ความสามารถในการบรรจุช่องว่างขนาดใหญ่
• การกันไฟฟ้าที่ดี
• การปรับปรุงความเหมือนกันทางความร้อน
• ระยะเวลาใช้งานแบตเตอรี่

การทดสอบลูกค้าแสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงอายุของวงจรแบตเตอรี่ 20%.

เครื่องควบคุมทํางานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ที่มีการสั่นสะเทือน การกระแทก และความแตกต่างของอุณหภูมิเกิดขึ้นพร้อมกัน

สารประกอบการปั่นร้อน

ประโยชน์ประกอบด้วย

• การระบายความร้อน
• การกันไฟฟ้า
• การดึงดูดแรงกระแทก
• การปกป้องสิ่งแวดล้อม
• ความน่าเชื่อถือในระยะยาว

สารประกอบป็อตติ่งรวมการจัดการความร้อนกับการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม โดยปรับปรุงความทนทานของเครื่องควบคุมให้ดีขึ้น

ผู้พัฒนาตัวนําของ AI และหุ่นยนต์แบบมนุษย์ ได้นํามาใช้วิธีการจัดการความร้อนที่กําหนดเอง โดยรวมกันกับแผ่นความร้อน เจลความร้อน วัสดุการเปลี่ยนแปลงระยะ และสารประกอบการทํากระถางความร้อน.

การปรับปรุงสถาปัตยกรรมความร้อนได้ผลให้เกิดการปรับปรุงที่สําคัญ:

การปรับปรุงเหล่านี้ทําให้การคํานวณ AI ที่มั่นคงได้ ขณะที่ขยายเวลาการทํางานของหุ่นยนต์และเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวม

การเลือกวัสดุที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับขนาดช่องว่าง ความต้องการในการนําความร้อน ความเครียดทางกล ความต้านทานการสั่น และความคุ้มกันไฟฟ้า

แพ๊ดความอ่อนแอสุดและวัสดุการเปลี่ยนระยะที่ใช้กันทั่วไปเพื่อลดความต้านทานทางความอุ่นให้น้อยที่สุดในขณะที่ปกป้องพัสดุครึ่งประสาทที่มีความรู้สึก

เจลความร้อน เหมาะสําหรับช่องว่างที่ไม่เรียบร้อยหรือเล็กมาก ขณะที่พัดความร้อนเหมาะสําหรับช่องว่างที่ใหญ่กว่าที่ต้องการการกันไฟฟ้าและการประกอบง่าย

วัสดุเปลี่ยนเฟสให้ความต้านทานทางความร้อนต่ํากว่า การประกอบที่สะอาดกว่า และความน่าเชื่อถือในระยะยาวที่ดีขึ้นโดยไม่ต้องมีปัญหาเกี่ยวกับการสูบออก

ครับ โดยการลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเซลล์แบตเตอรี่ วัสดุอัตราการเชื่อมต่อทางอุณหภูมิช่วยปรับปรุงสมดุลทางอุณหภูมิ และขยายอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

อิเล็กทรอนิกส์ของหุ่นยนต์ส่วนใหญ่ต้องการวัสดุอินเตอร์เฟซความร้อนที่กันไฟฟ้า เพื่อป้องกันการตัดสายสั้นในขณะที่ยังคงการถ่ายทอดความร้อนที่มีประสิทธิภาพ

ในขณะที่หุ่นยนต์ตัวมนุษย์ยังคงบูรณาการโปรเซสเซอร์ AI ที่มีพลังงานมากขึ้น เซ็นเซอร์ที่ก้าวหน้า และอิเล็กทรอนิกส์พลังงานสูงการจัดการความร้อนจะมีบทบาทที่สําคัญมากขึ้นในการทํางานของระบบโดยรวม.

วัสดุอินเตอร์เฟซความร้อนที่ทันสมัย รวมถึงพัดความร้อน, เจลความร้อน, วัสดุการเปลี่ยนแปลงระยะ และสารประกอบการทํากระปุกความร้อน ช่วยลดอุณหภูมิของพรสิต, ปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่เพิ่มความน่าเชื่อถือของเครื่องควบคุมและขยายอายุการใช้งานของหุ่นยนต์

การออกแบบทางการจัดการความร้อนอย่างถูกต้อง ไม่เป็นทางเลือกอีกต่อไป; มันเป็นเทคโนโลยีสําคัญที่ช่วยให้เกิด AI และหุ่นยนต์ที่ฉลาดในรุ่นต่อไป