Robot, mis kunagi ei maga: lõpetamine laadimispausidega – kuidas robot lahendab automatiseerimise suurima energiaprobleemi

Mis teeb Walker S2 nii eriliseks?

Ettevõtte sõnul on Ubtechi robootika Walker S2 esimene humanoidrobot, kes vahetab oma akusid ilma inimliku abita, mis võiks teoreetiliselt töötada. See võime ühendab topeltakusüsteemi täpselt koordineeritud haaramise ja anduri süsteemiga, mis viib vahetusprotsessi läbi umbes kolme minutiga.

Sobib selleks:

• Humanoidid ja dünaamilised robotid, näiteks robootika – võrdlus: Atlas by Boston Dynamics ja Walker X -ist UBLECH

Miks seda arutatakse?

Autonoomne akuvahetus ründab mobiilse robootika põhiprobleemi: laadimisaeg. Walker S2 sisseostmisega ja ainult aku eemaldamisega, samal ajal kui teine jääb ettevõttesse, seisab seisuaeg, mis muidu maksab produktiivseid tunde. Seetõttu puutub kontseptsioon arutama "tumedate tehaste" üle, see tähendab suures osas mahajäetud tootmisvõimalusi, kus masinad jooksevad ööpäevaringselt minimaalse valgustuse all.

Põhikontseptsioon ja päritolu

Kes on projekti taga?

Ubtechi robootika asutati Shenzhenis 2012. aastal ja see on spetsialiseerunud humanoidse teeninduse robotitele. Ettevõte läks 2023. aastal Hongkongis asuvasse börsisse ja on investeerinud oma Walkeri sarja tööstusrakendustesse. Walkeri platvorm on alates 2018. aastast läbi elanud mitu põlvkonda; Walker S2 jälgib Walker S1, mida on juba kasutatud autotehastes pilootprojektina.

Millised tehnilised andmed on Walker S2?

Walker S2 on täiustatud tehniline seade, millel on tähelepanuväärsed spetsifikatsioonid. Selle kõrgus on 1,62 m ja kaalub 43 kg. Sõltuvalt lähte- ja laienemisstaadiumist varieerub selle vabadusastmete arv vahemikus 20 kuni 52. Kahekordse kujundusega 48 V liitiumakuga võib see pakkuda muljetavaldavat jõudlust. See võib aku laadimise kohta käia umbes 2 tundi ja seista kuni 4 tundi. Laadimisaeg aku kohta on 90 minutit ja aku vahetamine võtab umbes 3 minutit. Tema käed võivad kanda kuni 15 kg, mis rõhutab selle mitmekülgsust ja funktsionaalsust.

Iga väärtus võeti vähemalt kahest sõltumatust aruandest kaitseks. Vabadusastmete kerged erinevused tulenevad erinevast arvust (sõrme- ja kätesüsteemid sisalduvad või mitte).

Kuidas topeltaku praktikas töötab?

Niipea kui aku pinge kuulub määratletud läve alla, teatab energiahaldussüsteem toiminguvajadusest. Robot otsustab, kas vahetus või laadimisprotsess on selle lepingu prioriteedi põhjal kohe mõistlik. Tegeliku muudatuse ajal töötab teine aku, mis tagab täieliku energiavarustuse. Pärast töökohale naasmist kutsub jaam varem eemaldatud aku, mis annab alati laaditud basseini.

Aku vahetuse sammud

Kuidas ma saan protsessi samm -sammult ära tunda?

1. Robot registreerib jääkmahu vähenemist ja kutsub aku vahetusülesannet.
2. Ta navigeerib autonoomselt lähimasse laadimispunkti.
3. Pärast tagastatavat manööverdamist kinnitab ta tühja aku mõlema käega.
4. Ta avab mehaaniliselt mooduli, tõmbab selle välja ja asetab laadimisjaama.
5. Terve aku haaratakse, joondatud ja sisestatakse tasuta aku lahte.
6. Lukustamine ja isetest täidavad protsessi; Robot naaseb oma ülesande juurde.

Milline näeb välja ajaprofiil?

Puhas mehaaniline käitlemine võtab peaaegu kolm minutit; Vahepeal puhverda teine aku energiavajadus. Kuna laadimisjaamas on mitu pesa, saab palju akusid paralleelselt laadida, nii et kitsaskohad toimuksid ainult erakordselt suure kasutamisega.

Võrdlus traditsiooniliste laadimisstrateegiatega

Millised on kaabli laadimise puudused?

Juhtmetega kauplusel on aku autonoomse muutumisega võrreldes mitu olulist puudust. Seisakud on juhtmega poodides oluliselt kõrgemad ja on umbes 90 minutit laadimispilu kohta, autonoomne aku muutus võtab vaid umbes 3 minutit. Infrastruktuuri osas nõuab juhtmega laadimine laadimisjaamu, kaablijuhiseid ja seiskumisi, samas kui autonoomne lähenemisviis tugineb akuraamidele ja kiiretele lukustussüsteemidele. Mastaapsust piirab juhtmega poodides piiratud arv laadimisjaamade arv, samas kui autonoomsete aku muutused sõltuvad paindlikult aku tööriista suurusest. Veel üks oluline erinevus on energiavoog: juhtmega kauplustes on sõidukid passiivsed umbes kaks tundi koormuse kohta, autonoomse aku vahetus aga pidevat tööt ainult lühikeste mikrovaheaegadega.

Kuidas see mõjutab tegevuskulusid?

Väga automatiseeritud montaaži- või logistikaliinide korral tasub iga täiendav töötsükkel end ära, kuna roboti püsikulud jaotatakse produktiivsematel tundidel. Ubtech väidab, et eelkäija Walker S1 pilootvabrikutes on juba suurendanud sorteerimisvõimsust kuni 120%. Kui languse aeg kahaneb tulevikus iga nelja tunni tagant, suureneb masinaetiline masina saadavus üle 98%-ni, mis sulgeb klassikalised tööstusrobotid.

Tööstuslikud ja sotsiaalsed tagajärjed

Millised tööstusharud saavad lühikese etteteatamisega kasu?

Eriti kasuks võiks kasu saada erinevate toodete, kus inimtöökohti on keeruline ergonoomikaks või turvalistele põhjustel täita. Näited on autotööstus, elektroonikatootmine ja logistika sõlmpunktid. Teenindussegmendid, näiteks hotellid või vastuvõtupiirkonnad, kasutavad eeliseid, kuna robot võib katta öiseid kihte lisatasudeta.

Millist rolli mängivad "tumedad tehased"?

Mõiste kirjeldab tehaseid, mis on nii automatiseeritud, et inimesed võtavad ainult kaugseire- ja hooldusülesandeid. Energia autonoomia tõttu tarnib Walker S2 puuduvat pusletükki, et sujuda öiseid toiteotsa ja käivitada süsteeme valgustuseta. Rahvusvahelise robootikaföderatsiooni prognoosid näitavad, et Hiina tegi 2022. aastal kogu maailmas paigaldatud enam kui pooled tööstusrobotitest. See loob uue globaalsete tootmiskulude võrdlusaluse.

Mis juhtub töökohtadega?

Majandusteadlased arvavad, et AI-põhine automatiseerimine mõjutab järgmise viie aasta jooksul umbes 23% traditsioonilistest töökohtadest. Kuigi lihtsad tegevused on kõrvaldatud, luuakse ka robotite kavandamise, hooldamise ja optimeerimise uued positsioonid. Kvalifikatsiooninõuded liiguvad aga tehnoloogia ja andmeoskuste poole, mis maailma majandusfoorumi andmetel nõuab suunatud ümberõppimist.

AI & XR-3D-renderdusmasin: viis korda ekspertiis Xpert.digital terviklikus hoolduspaketis, R&D XR, PR & SEM – pilt: Xpert.digital

Xpert.digital on sügavad teadmised erinevates tööstusharudes. See võimaldab meil välja töötada kohandatud strateegiad, mis on kohandatud teie konkreetse turusegmendi nõuetele ja väljakutsetele. Analüüsides pidevalt turusuundumusi ja jätkates tööstuse arengut, saame tegutseda ettenägelikkusega ja pakkuda uuenduslikke lahendusi. Kogemuste ja teadmiste kombinatsiooni abil genereerime lisaväärtust ja anname klientidele otsustava konkurentsieelise.

Lisateavet selle kohta siin:

• Kasutage Xpert.digital 5 -kordist kompetentsi ühes paketis – 500 €/kuus

Millised on eetilised küsimused?

Võimalus töötada ilma katkestusteta tõstatab küsimusi õiglase konkurentsiolukorra, energiatarbimise ja vastutuse kohta. Kui robotid jooksevad ööpäevaringselt, võivad inimtöötajad survestada pikemaid kihte või libiseda halvasti tasustatud teenindussegmentidesse. Samal ajal rõhutavad tootjad, et robotid võtavad omaks monotoonseid või ohtlikke ülesandeid, samal ajal kui inimesed peaksid täitma loomingulisemaid funktsioone.

Tehnilised üksikasjalikud küsimused

Kuidas robot rakendab oma täpsust?

Ubtech kasutab RGB stereokaamerasüsteemi, millel on 52 vabadusastet, mis töötleb sügavat teavet, mis sarnaneb inimese silmadega. Koos patenteeritud kaasaskeemi süsteemiga kavandab robot, hindab kokkupõrkeid ja õpib kõrvalekalletest. Servo -ajamid hõlmavad pöördemomendi vahemikku $$ 0 {,} 2 \, \ tekst {nm} $$ 200 \, \ tekst {nm} $$, mis võimaldab tundlikku manipuleerimist ja võimsat tõstmist.

Kui tugev on aku muutmise mehhanism?

Ubtech testis haardesüsteeme üle 80 000 tsükli ilma olulise kulumiseta. Juhtmeta võlli lukud kasutavad üleliigseid andureid: mehaanilised lõplikud lülitid, magnetvälja andurid ja mootorite impedantsi kontroll teatavad edukast lõksust. Seda saab minimeerida lahtise aku oht, eriti kuna süsteem kulutab veateate kahtluste ja ohutu jõudeoleku muutuste korral.

Kuidas otsustab robot kaupluse ja vahetuse vahel?

Energiahalduse algoritm võrdleb jääkvõimsust $$ e _ {\ tekst {puhke}} $$ koos järgmise järjekorra eeldatava energiavajadusega $$ e _ \ tekst {task}}} $. Ta arvutab erinevuse $$ \ delta e = e _ {\ tekst {puhke}} – e _ {\ tekst {task}} $$. Kui $$ \ delta e $$ on allapoole läve $ \ Varepsilon $$, võtab robot vahetuse; Muidu alustab ta tööd ja nihutab poodi. See loogika võtab kitsaskohtade vältimiseks arvesse ka laetud akude kättesaadavust.

Edasise arengu perspektiivid

Kas süsteem väheneb jätkuvalt?

Ubtech teatas, et see põhineb kompaktsemal Walker S Lite'il, mis põhineb samal aku kontseptsioonil, kuid on mõeldud väiksematele logistikaüksustele. Lisaks katsetab ettevõte kiiremat laadimiskemikat, mis peaksid laadimisaega vajutama 90 kuni vähem kui 60 minutit.

Kas päikese- või kütuseelementide süsteeme võiks integreerida?

Lühiajaliselt arvavad eksperdid, et see on ebatõenäoline, kuna aktiivse kõndimise energiavajadus on humanoidrobotite puhul suhteliselt kõrge: $$ \ umbes 300 \, \ tekst {w} $$. Päikeserakud pakuvad sellest jõudlusest vaid murdosa. Kütuseelemendid suurendavad omakorda kaalu ja vajavad vesiniku infrastruktuuri, mistõttu on moodulpatareid ökonoomsem.

Kas aku vahetuse jaoks on olemas patenditaotlused?

Ubtechil oli mitu patenti sisestatud "Standardiseeritud Aku lahe kiire vahetusseadmesse bipedaalsetele robotitele"; Hiina andmebaas CNIPA loetleb registreerimised aastast 2024 ja 2025. aastal. Patendid hõlmavad iseenda sisseostmise mehhanisme ja akuvahetuse protokolle, mis paneb võistlejad alustama.

Majanduslikud võtmeisikud

Kuidas on UBTECH rahaliselt?

Ubtechi rahaline olukord on 2025. aastal keeruline, kuid robootikatööstuse noore tehnoloogiaettevõtte jaoks pole ebatavaline. Ettevõtte müük on 1,950 miljonit jüaani (umbes 242 miljonit eurot) ja samal ajal puhaskahjum 1,040 miljonit jüaani (umbes 129 miljonit eurot). Vaatamata nendele rahalistele väljakutsetele on UBtechil juba tähelepanuväärne robootikaportfell, kus on enam kui 500 ettetellimisega Walker-üksust ja see annab tööd 2191 inimesele.

Turuekraani turuanalüütikud ennustavad, et UBTECH jätkab teadus- ja arendustegevusesse massiliselt, hoolimata praegusest kahjumi ootusest – see on uuenduslike tehnoloogiaettevõtete tüüpiline lähenemisviis. Strateegia eesmärk on teenida esimest kasumit alates 2027. aastast, eriti kui saab realiseerida autotööstuse suuri tellimusi. See investeerimisstrateegia rõhutab dünaamilises robootikatööstuses ettevõtte pikaajalist potentsiaalset ja arengu kirjeldust.

Millised konkurentsivõimelised mudelid on olemas?

Humanoidplatvormid töötavad välja ka teised tootjad, nagu Figur.AI, Tesla Optimus ja Hiinas asuv Unitree. Kuid ükski konkurentidest pole rakendanud täielikult autonoomset akuvahetust; Selle asemel on traadita laadimine dokkimisjaamade kaudu tavaline. Energia järjepidevuse osas on UBtechil seega ainulaadne müügipunkt praegu.

Õigusraamistik

Kuidas turvalisust reguleeritakse?

Hiina võttis vastu 2024. aasta juhised autonoomsete robotite turvalisuse kohta tööstuskeskkonnas, mis muu hulgas määravad hädaolukorra peatuslülitid, energia lukustamise ja määratletud hädaolukorra rutiinid. Walker S2 täidab neid nõudeid hõlpsasti juurdepääsetava hädaolukorraga tagaosa ja tarkvarapoolse obsessiivse ülaosaga positsioonihälbed üle ± 5 mm.

Kas on rahvusvahelisi norme?

Globaalsel tasandil kasutage ISO 10218-1 ISO/TS 15066 koostöösüsteemide jaoks. Samal ajal tegeleb rahvusvaheline elektrotehniline komisjon mobiilsete humanoidide platvormide täienduste kallal. Ubtech püüab Euroopa turu CE -märgistada, kuid peab tegema täiendavad testid elektromagnetilise ühilduvuse tagamiseks.

Kas Walker S2 on verstapost?

Humanoidi liikuvuse, kaheaku akusüsteemi ja autonoomsete vahetusfunktsioonide kombinatsioon nihutab tööstusliku robootika piiri. Laadimismurdmiste kaotamine suurendab märkimisväärselt kättesaadavust ja võimaldab reaalseid ööpäevaringseid protsesse. Sellegipoolest on selliseid väljakutseid nagu kõrged omandamiskulud, keerulised hooldus- ja eetilised arutelud.

Kui UBTECH jõuab prognoositavate tootmisnäitajateni ja sai täiendavaid partnerlusi suurte korporatsioonidega, võib Walker S2 -st saada energia autonoomsete tehase robotite võrdlusmudel. Samal ajal täpsustab rahvusvaheline regulatiivne raamistik, et tagada turvalisus ja vastutus tehase elus, kus domineerivad masinad.

Seetõttu pole muutus peaaegu pidevalt tegutsevate humanoidide suunas enam futuristlik visioon, vaid konkreetne arengutee. On ülioluline, kui kiiresti ettevõtted, poliitika ja ühiskond muudavad sellest tulenevad võimalused ja riskid tasakaalustatud üldiseks süsteemiks.

☑️ VKE tugi strateegia, nõuannete, planeerimise ja rakendamise alal

☑️ digitaalse strateegia loomine või ümberpaigutamine ja digiteerimine

☑️ Rahvusvaheliste müügiprotsesside laiendamine ja optimeerimine

☑️ Globaalsed ja digitaalsed B2B kauplemisplatvormid

☑️ teerajaja ettevõtluse arendamine

Konrad Wolfenstein

Aitan teid hea meelega isikliku konsultandina.

Võite minuga ühendust võtta, täites alloleva kontaktvormi või helistage mulle lihtsalt telefonil +49 89 674 804 (München) .

Ootan meie ühist projekti.

Xpert.digital on tööstuse keskus, mille fookus, digiteerimine, masinaehitus, logistika/intralogistics ja fotogalvaanilised ained.

Oma 360 ° ettevõtluse arendamise lahendusega toetame hästi tuntud ettevõtteid uuest äritegevusest pärast müüki.

Turuluure, hammastamine, turunduse automatiseerimine, sisu arendamine, PR, postkampaaniad, isikupärastatud sotsiaalmeedia ja plii turgutamine on osa meie digitaalsetest tööriistadest.

Lisateavet leiate aadressilt: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus