Robot, který nikdy nespí: končící nakládací přestávkami – jak robot řeší největší energetický problém v automatizaci

Co dělá Walker S2 tak zvláštním?

Podle společnosti je Walker S2 z UbTech Robotics prvním humanoidním robotem, který změnil své vlastní baterie bez lidské pomoci, což by mohlo teoreticky fungovat. Tato schopnost kombinuje systém dvojitého baterie s přesně koordinovaným systémem uchopení a senzoru, který provádí proces výměny přibližně za tři minuty.

Vhodné pro:

• Humanoidy a dynamické roboti, jako je robotika – srovnání: Atlas by Boston Dynamics a Walker X od UbTech

Proč je to diskutováno?

Autonomní výměna baterií útočí na základní problém mobilní robotiky: doba načítání. Outsourcingem Walker S2 a pouze odstraněním baterie, zatímco druhý zůstává ve společnosti, čas zastavení, což jinak stojí produktivní hodiny. Koncept se proto setkává s debatami o „temných továrnách“, tj. Z velké části opuštěné výrobní zařízení, ve kterých stroje pobíhají po hodinách pod minimálním osvětlením.

Základní koncept a původ

Kdo je za projektem?

UbTech Robotics byla založena v Shenzhenu v roce 2012 a specializuje se na roboty humanoidních služeb. Společnost šla na burzu v Hongkongu v roce 2023 a investovala značně do průmyslových aplikací ze své série Walker. Platforma Walker prochází od roku 2018 několik generací; Walker S2 sleduje Walker S1, který byl již použit jako pilotní projekt v automobilových továrnách.

Jaká technická data má Walker S2?

Walker S2 je pokročilé technické zařízení s pozoruhodnými specifikacemi. Má výšku 1,62 m a váží 43 kg. V závislosti na fázi zdroje a expanze se počet jejích stupňů volnosti pohybuje mezi 20 a 52. S baterií 48 V v duálním designu může poskytnout působivý výkon. Může jít asi 2 hodiny na nabíjení baterie a postavit se až 4 hodiny. Doba načítání na baterii je 90 minut a změna baterie trvá asi 3 minuty. Jeho paže mohou nosit spoustu až 15 kg, což zdůrazňuje jeho všestrannost a funkčnost.

Každá hodnota byla převzata z nejméně dvou nezávislých zpráv pro ochranu. Snadné změny ve stupních svobody vyplývají z různých počtů (prsty a ruční systémy zahrnuty nebo ne).

Jak funguje dvojitá baterie v praxi?

Jakmile napětí baterie klesne pod definovaný prahová hodnota, systém řízení energetiky uvádí potřebu akce. Robot rozhodne, zda výměna nebo proces nabíjení má smysl na základě jeho priority smluv. Během skutečné změny zůstává druhá baterie v provozu, která zaručuje úplné zásobování energie. Po návratu na pracoviště zve stanice dříve odstraněnou baterii, která vždy poskytuje načtený bazén.

Kroky změny baterie

Jak mohu poznat proces krok za krokem?

1. Robot registruje klesající zbytkovou kapacitu a nazývá baterii swap-task.
2. Autonomně naviguje na nejbližší nakládací housku.
3. Po manévru back-to-station opraví prázdnou baterii oběma rameny.
4. Mechanicky odemkne modul, vytáhne jej a umístí jej do nabíjecí stanice.
5. Do volné baterie baterie je sevřena, zarovnána a vložena do baterie.
6. Zamykání a samo -test dokončují proces; Robot se vrací ke svému úkolu.

Jak vypadá časový profil?

Čistá mechanická manipulace trvá téměř tři minuty; Mezitím si druhá baterie vyrovnává energetický požadavek. Vzhledem k tomu, že nabíjecí stanice má několik slotů, lze mnoho baterií naložit paralelně, takže k překážkám by se vyskytovala pouze s výjimečně vysokým využitím.

Srovnání s tradičními strategiemi nabíjení

Jaké jsou nevýhody zatížení kabelů?

Kabelový obchod má ve srovnání s autonomní změnou baterie několik významných nevýhod. Čisti jsou výrazně vyšší, pokud jde o kabelové obchody a je asi 90 minut na nabíjecí slot, zatímco autonomní změna baterie trvá jen asi 3 minuty. S ohledem na infrastrukturu vyžaduje kabelové zatížení nabíjecí stanice, kabelové průvodce a klidové oblasti, zatímco autonomní přístup se opírá o stojany na baterie a rychlé blokovací systémy. Škálovatelnost je omezena omezeným počtem nabíjecích stanic v kabelových obchodech, zatímco autonomní změny baterie flexibilně závisí na velikosti nástroje pro baterie. Další zásadní rozdíl je v energetickém toku: Pokud jde o kabelové obchody, vozidla jsou neaktivní asi dvě hodiny na zátěž, zatímco autonomní změna baterie umožňuje nepřetržitý provoz pouze s krátkými mikropásy.

Jak to ovlivňuje provozní náklady?

V případě vysoce automatizovaných linií sestavy nebo logistiky se každý další provozní cyklus vyplatí, protože fixní náklady robota jsou distribuovány za produktivnější hodiny. UbTech uvádí, že předchůdce Walker S1 v pilotních továrnách již zvýšil třídicí výkon až o 120%. Pokud se čas poklesu v budoucnu zmenší každé čtyři hodiny, teoretická dostupnost stroje se zvýší na více než 98%, což uzavírá klasické průmyslové roboty.

Průmyslové a sociální důsledky

Která průmyslová odvětví těží v krátké době?

Výrobní společnosti s různými výrobky, na nichž je obtížné vyplnit lidské pracoviště z ergonomie nebo bezpečnostních důvodů. Příklady jsou automobilové sestavy, produkce elektroniky a logistické uzly. Segmenty služeb, jako jsou hotely nebo recepční oblasti, také využívají výhody, protože robot může pokrýt noční vrstvy bez příplatků.

Jakou roli hrají „temné továrny“?

Termín popisuje továrny, které jsou tak automatizované, že lidé přijímají pouze úkoly na dálkové monitorování a údržbu. Díky své energetické autonomii poskytuje Walker S2 chybějící kus hádanky, aby vyhladil noční tipy na výkonu a provozoval systémy bez osvětlení. Prognózy Mezinárodní federace robotiky ukazují, že Čína vytvořila více než polovinu všech průmyslových robotů nainstalovaných po celém světě v roce 2022. To vytváří nový měřítko pro globální výrobní náklady.

Co se stane s prací?

Ekonomové předpokládají, že přibližně 23% tradičních pracovních míst bude v příštích pěti letech ovlivněna automatizací založená na AI. Zatímco jsou eliminovány jednoduché činnosti, vytvářejí se také nové pozice pro plánování, údržbu a optimalizaci robotů. Požadavky na kvalifikace se však pohybují směrem k technologickým a datovým dovednostem, které podle Světového ekonomického fóra vyžadují cílené rekvalifikace.

Stroj AI & XR-3D: pětkrát odborné znalosti od Xpert.digital v komplexním servisním balíčku, R&D XR, PR & SEM – Obrázek: Xpert.digitální

Xpert.Digital má hluboké znalosti z různých odvětví. To nám umožňuje vyvíjet strategie šité na míru, které jsou přesně přizpůsobeny požadavkům a výzvám vašeho konkrétního segmentu trhu. Neustálou analýzou tržních trendů a sledováním vývoje v oboru můžeme jednat s prozíravostí a nabízet inovativní řešení. Kombinací zkušeností a znalostí vytváříme přidanou hodnotu a poskytujeme našim zákazníkům rozhodující konkurenční výhodu.

Více o tom zde:

• Použijte pětinásobně kompetence Xpert.digital v jednom balíčku – od 500 €/měsíc

Jaké jsou etické otázky?

Schopnost pracovat bez přerušení vyvolává otázky týkající se spravedlivé konkurenční situace, spotřeby energie a odpovědnosti. Když roboti běhají 24/7, mohli by lidští zaměstnanci pod tlakem, aby přijali delší vrstvy nebo vklouzli do špatně placených služebních segmentů. Zároveň výrobci zdůrazňují, že roboti přijímají monotónní nebo nebezpečné úkoly, zatímco lidé by měli vykonávat více kreativních funkcí.

Technické podrobné otázky

Jak robot implementuje jeho přesnost?

UbTech používá stereo kamerový systém RGB s 52 stupni svobody, který zpracovává hluboké informace podobné lidským očím. V kombinaci s proprietárním systémem spoluagentů robot plánuje pohyby, vyhodnocuje kolize a učí se z odchylek. Pohony servo pokrývají rozsah točivého momentu $$ 0 {,} 2 \, \ Text {nm} $$ 200 \, \ Text {nm} $$, což umožňuje citlivou manipulaci a výkonné zvedání.

Jak robustní je mechanismus změny baterie?

UbTech testoval uchopovací systémy přes 80 000 cyklů bez významného opotřebení. Zámky na bezdrátové hřídeli používají redundantní senzory: mechanické konečné spínače, senzory magnetického pole a kontrola impedance motorů hlásí úspěšnou past. To může být minimalizováno rizikem volné baterie, zejména proto, že systém utratí chybovou zprávu v případě pochybností a změn v bezpečném nečinném stavu.

Jak se robot rozhoduje mezi obchodem a výměnou?

Algoritmus pro správu energie porovnává zbytkovou kapacitu $$ e _ {\ text {rest}} $$ s očekávaným požadavkem na energii další objednávky $$ e _ \ text {Task}}} $. Vypočítá rozdíl $$ \ delta e = e _ {\ text {rest}} – e _ {\ text {Task}} $$. Pokud je $$ \ delta e $$ pod prahem $ \ varepsilon $$, robot vezme výměnu; Jinak zahájí práci a posune obchod. Tato logika také bere v úvahu dostupnost nabitých baterií v stojanu, aby se zabránilo úzkým místům.

Perspektivy dalšího rozvoje

Se systém bude i nadále snižovat?

UbTech oznámil, že je založen na kompaktnějším Walker S Lite založeném na stejném konceptu baterie, ale je určen pro menší logistické jednotky. Kromě toho společnost experimentuje s rychlejším načítáním chemiků, které mají tlačit dobu načítání od 90 do méně než 60 minut.

Mohly by být integrovány systémy solárních nebo palivových článků?

V krátkodobém horizontu si odborníci myslí, že je to nepravděpodobné, protože energetický požadavek na aktivní chůzi je u humanoidních robotů relativně vysoký: $$ \ cca300 \, \ text {W} $$ v průměru. Solární články nabízejí pouze zlomek tohoto výkonu. Palivové články zase zvyšují hmotnost a vyžadují vodíkovou infrastrukturu, a proto modulární baterie zůstávají ekonomičtější.

Existují patentové přihlášky pro swap baterie?

UbTech nechal několik patentů zadat na „standardizovaném zařízení s rychlou baterií baterie pro bipedální roboty“; Čínská databáze CNIPA uvádí registrace od roku 2024 a 2025. Patenty pokrývají mechanismy pro samo -locking a protokoly pro výměnu baterií, což přiměje konkurenty začít.

Ekonomické klíčové postavy

Jak je ubtetech finančně?

Finanční situace společnosti UBTECH je v roce 2025 náročná, ale není neobvyklá pro mladou technologickou společnost v robotickém průmyslu. Společnost vykazuje tržby 1,950 milionu juanů (přibližně 242 milionů EUR) a zároveň čistá ztráta 1,040 milionu juanů (přibližně 129 milionů EUR). Navzdory těmto finančním výzvám má UBTECH již pozoruhodné portfolio robotiky s více než 500 předem nařízenými chodci a zaměstnává 2 191 lidí.

Analytici trhu z tržní obrazovky předpovídají, že UBTETtech nadále masivně investuje do výzkumu a vývoje navzdory současným očekáváním ztráty – typický přístup pro inovativní technologické společnosti. Cílem této strategie je dosáhnout prvních zisků z roku 2027, zejména pokud lze realizovat velké objednávky z automobilového průmyslu. Tato investiční strategie zdůrazňuje dlouhodobý potenciál a vývojový popis společnosti v dynamickém robotickém průmyslu.

Které konkurenční modely existují?

Ostatní výrobci, jako jsou obrázek.ai, Tesla Optimus a Čína se sídlem v Unitree, také vyvíjejí humanoidní platformy. Žádný z konkurentů však nevedl plně autonomní výměnu baterií; Místo toho zůstává bezdrátové nabíjení běžné prostřednictvím dokovacích stanic. Pokud jde o kontinuitu energie, má tedy UBTECH prozatím jedinečný prodejní bod.

Právní rámec

Jak je zabezpečení regulováno?

Čína přijala pokyny 2024 pro zabezpečení autonomních robotů v průmyslovém prostředí, které mimo jiné předepisují přepínače nouzového zastavení, zamykání energie a definované nouzové rutiny. Walker S2 splňuje tyto požadavky snadno dostupnou nouzovou zastávkou na zádech a obsedantně vynuceným vrcholem pro polohové odchylky nad ± 5 mm.

Existují mezinárodní normy?

Na globální úrovni ISO 10218-1 použijte pro systémy spolupráce ISO/TS 15066. Současně Mezinárodní elektrotechnická komise pracuje na přírůstcích do mobilních humanoidních platforem. UbTech usiluje o značení CE pro evropský trh, ale musí provést další testy pro elektromagnetickou kompatibilitu.

Je Walker S2 milníkem?

Kombinace humanoidní mobility, systému s dvojitou baterií a funkcí autonomních swapu posouvá hranice průmyslové robotiky. Ztráta zátěže výrazně zvyšuje dostupnost a umožňuje skutečné procesy 24/7. Přesto však existují výzvy, jako jsou vysoké náklady na akvizice, složitá údržba a etické debaty.

Pokud UbTech dosáhne údajů o prognóze a obdržel další partnerství s velkými korporacemi, Walker S2 by se mohl stát referenčním modelem pro autonomní tovární roboty. Současně bude pravděpodobně specifikovat mezinárodní regulační rámec, aby zajistil bezpečnost a odpovědnost v továrním životě, kterému dominují stroje.

Změna směrem k téměř nepřetržitě provozujícím humanoidy tedy již není futuristickou vizí, ale konkrétní vývojovou cestou. Bude zásadní, jak rychle společnosti, politika a společnost převádějí výsledné příležitosti a rizika na vyvážený celkový systém.

☑️ Podpora MSP ve strategii, poradenství, plánování a implementaci

☑️ Vytvoření nebo přeladění digitální strategie a digitalizace

☑️ Rozšíření a optimalizace mezinárodních prodejních procesů

☑️ Globální a digitální obchodní platformy B2B

☑️ Pioneer Business Development

Konrad Wolfenstein

Rád posloužím jako váš osobní poradce.

Můžete mě kontaktovat vyplněním kontaktního formuláře níže nebo mi jednoduše zavolejte na číslo +49 89 89 674 804 (Mnichov) .

Těším se na náš společný projekt.

Xpert.Digital je centrum pro průmysl se zaměřením na digitalizaci, strojírenství, logistiku/intralogistiku a fotovoltaiku.

S naším 360° řešením pro rozvoj podnikání podporujeme známé společnosti od nových obchodů až po poprodejní služby.

Market intelligence, smarketing, automatizace marketingu, vývoj obsahu, PR, e-mailové kampaně, personalizovaná sociální média a péče o potenciální zákazníky jsou součástí našich digitálních nástrojů.

Více najdete na: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus