Robot yang tidak pernah tidur: diakhiri dengan istirahat pemuatan – bagaimana robot memecahkan masalah energi terbesar dalam otomatisasi

Apa yang membuat Walker S2 begitu istimewa?

Menurut perusahaan, Walker S2 dari Ubtech Robotics adalah robot humanoid pertama yang mengubah baterai sendiri tanpa bantuan manusia, yang secara teoritis dapat bekerja. Kemampuan ini menggabungkan sistem baterai ganda dengan sistem pencekatan dan sensor yang terkoordinasi dengan tepat, yang melakukan proses pertukaran dalam waktu sekitar tiga menit.

Cocok untuk:

• Humanoids dan Robot Dinamis seperti Robotika – Perbandingan: Atlas oleh Boston Dynamics dan Walker X dari UBTECH

Mengapa dibahas?

Pertukaran baterai otonom menyerang masalah mendasar robotika seluler: waktu pemuatan. Dengan outsourcing Walker S2 dan hanya menghapus baterai, sedangkan yang kedua tetap di perusahaan, waktu macet, yang sebaliknya membutuhkan waktu yang produktif. Oleh karena itu, konsep ini mengalami perdebatan tentang "pabrik -pabrik gelap", yaitu, sebagian besar fasilitas produksi yang sepi di mana mesin berjalan sepanjang waktu di bawah pencahayaan minimal.

Konsep Dasar dan Asal

Siapa di belakang proyek?

Robotika Ubtech didirikan di Shenzhen pada 2012 dan berspesialisasi dalam robot layanan humanoid. Perusahaan pergi ke bursa saham di Hong Kong pada tahun 2023 dan telah banyak berinvestasi dalam aplikasi industri dari serial Walker -nya. Platform Walker telah melalui beberapa generasi sejak 2018; Walker S2 mengikuti Walker S1, yang telah digunakan sebagai proyek percontohan di pabrik -pabrik otomotif.

Data teknis apa yang dimiliki Walker S2?

Walker S2 adalah perangkat teknis canggih dengan spesifikasi yang luar biasa. Ini memiliki ketinggian 1,62 m dan beratnya 43 kg. Bergantung pada tahap sumber dan ekspansi, jumlah derajat kebebasannya bervariasi antara 20 dan 52. Dengan baterai lithium 48 V dalam desain ganda, ia dapat memberikan kinerja yang mengesankan. Ini bisa berlangsung sekitar 2 jam per pengisian daya baterai dan berdiri hingga 4 jam. Waktu pemuatan per baterai adalah 90 menit dan perubahan baterai memakan waktu sekitar 3 menit. Lengannya dapat memakai beban hingga 15 kg, yang menggarisbawahi keserbagunaan dan fungsinya.

Setiap nilai diambil dari setidaknya dua laporan independen untuk perlindungan. Variasi mudah dalam derajat kebebasan dihasilkan dari jumlah yang berbeda (sistem jari dan tangan termasuk atau tidak).

Bagaimana cara kerja baterai ganda dalam praktiknya?

Segera setelah ketegangan baterai jatuh di bawah ambang batas yang ditentukan, sistem manajemen energi melaporkan kebutuhan untuk tindakan. Robot memutuskan apakah pertukaran atau proses pengisian masuk akal segera berdasarkan prioritas kontraknya. Selama perubahan aktual, baterai kedua tetap beroperasi, yang menjamin pasokan energi lengkap. Setelah kembali ke tempat kerja, stasiun mengundang baterai yang sebelumnya dilepas, yang selalu menyediakan kolam yang dimuat.

Langkah -langkah penggantian baterai

Bagaimana cara mengenali proses langkah demi langkah?

1. Robot mendaftarkan penurunan kapasitas residual dan memanggil tugas swap baterai.
2. Dia menavigasi secara mandiri ke roti pemuatan terdekat.
3. Setelah manuver back-to-station, ia memperbaiki baterai kosong dengan kedua lengan.
4. Dia secara mekanis membuka kunci modul, menariknya keluar dan menempatkannya di stasiun pengisian daya.
5. Baterai penuh dicengkeram, disejajarkan dan dimasukkan ke dalam teluk baterai gratis.
6. Mengunci dan uji diri menyelesaikan proses; Robot kembali ke tugasnya.

Seperti apa profil waktu itu?

Penanganan mekanis murni membutuhkan waktu hampir tiga menit; Sementara itu, baterai kedua buffer kebutuhan energi. Karena stasiun pengisian memiliki beberapa slot, banyak baterai dapat dimuat secara paralel, sehingga bottleneck hanya akan terjadi dengan pemanfaatan yang sangat tinggi.

Perbandingan dengan strategi pengisian tradisional

Apa kelemahan pemuatan kabel?

Toko kabel memiliki beberapa kelemahan yang signifikan dibandingkan dengan perubahan baterai yang otonom. Downtime secara signifikan lebih tinggi ketika datang ke toko -toko kabel dan sekitar 90 menit per slot pengisian daya, sementara perubahan baterai yang otonom hanya membutuhkan waktu sekitar 3 menit. Berkenaan dengan infrastruktur, pemuatan kabel membutuhkan stasiun pengisian, panduan kabel dan area macet, sedangkan pendekatan otonom bergantung pada rak baterai dan sistem penguncian cepat. Skalabilitas dibatasi oleh terbatasnya jumlah stasiun pengisian di toko -toko kabel, sementara perubahan baterai otonom bergantung secara fleksibel pada ukuran alat baterai. Perbedaan penting lainnya adalah dalam aliran energi: ketika datang ke toko -toko kabel, kendaraan tidak aktif sekitar dua jam per beban, sementara perubahan baterai otonom memungkinkan operasi terus menerus dengan hanya istirahat mikro pendek.

Bagaimana hal itu memengaruhi biaya operasi?

Dalam hal jalur perakitan atau logistik yang sangat otomatis, setiap siklus operasi tambahan terbayar karena biaya tetap robot didistribusikan selama jam yang lebih produktif. UBTECH menyatakan bahwa pendahulu Walker S1 di pabrik pilot telah meningkatkan output penyortiran hingga 120%. Jika waktu penurunan menyusut setiap empat jam di masa depan, ketersediaan mesin teoritis meningkat menjadi lebih dari 98%, yang menutup robot industri klasik.

Konsekuensi industri dan sosial

Industri mana yang diuntungkan dalam waktu singkat?

Perusahaan manufaktur dengan berbagai produk di mana tempat kerja manusia sulit diisi untuk ergonomi atau alasan keamanan secara khusus dapat diuntungkan. Contohnya adalah perakitan otomotif, produksi elektronik dan hub logistik. Segmen layanan, seperti hotel atau area penerimaan, juga memanfaatkan manfaat karena robot dapat menutupi lapisan malam tanpa biaya tambahan.

Peran apa yang dimainkan "pabrik gelap"?

Istilah ini menggambarkan pabrik yang begitu otomatis sehingga orang hanya melakukan tugas pemantauan dan pemeliharaan jarak jauh. Karena otonomi energinya, Walker S2 memberikan sepotong teka -teki yang hilang untuk menghaluskan ujung daya malam dan menjalankan sistem tanpa pencahayaan. Prakiraan Federasi Robotika Internasional menunjukkan bahwa Cina membuat lebih dari setengah dari semua robot industri yang dipasang di seluruh dunia pada tahun 2022. Ini menciptakan tolok ukur baru untuk biaya produksi global.

Apa yang terjadi pada pekerjaan?

Ekonom berasumsi bahwa sekitar 23% pekerjaan tradisional akan dipengaruhi oleh otomatisasi berbasis AI dalam lima tahun ke depan. Sementara kegiatan sederhana dihilangkan, posisi baru untuk perencanaan, pemeliharaan dan optimalisasi robot juga dibuat. Namun, persyaratan kualifikasi bergerak menuju keterampilan teknologi dan data, yang, menurut World Economic Forum, membutuhkan pelatihan ulang yang ditargetkan.

Mesin Rendering AI & XR-3D: Keahlian Lima kali dari Xpert.Digital dalam Paket Layanan Komprehensif, R&D XR, PR & SEM – Gambar: Xpert.Digital

Xpert.Digital memiliki pengetahuan mendalam tentang berbagai industri. Hal ini memungkinkan kami mengembangkan strategi khusus yang disesuaikan secara tepat dengan kebutuhan dan tantangan segmen pasar spesifik Anda. Dengan terus menganalisis tren pasar dan mengikuti perkembangan industri, kami dapat bertindak dengan pandangan ke depan dan menawarkan solusi inovatif. Melalui kombinasi pengalaman dan pengetahuan, kami menghasilkan nilai tambah dan memberikan pelanggan kami keunggulan kompetitif yang menentukan.

Lebih lanjut tentang itu di sini:

• Gunakan kompetensi 5 kali lipat dari Xpert.Digital dalam satu paket – dari 500 €/bulan

Apa pertanyaan etisnya?

Kemampuan untuk bekerja tanpa gangguan menimbulkan pertanyaan tentang situasi kompetitif yang adil, konsumsi energi dan tanggung jawab. Ketika robot berjalan 24/7, karyawan manusia dapat mendapat tekanan untuk menerima lapisan yang lebih lama atau masuk ke segmen layanan yang dibayar dengan buruk. Pada saat yang sama, produsen menekankan bahwa robot mengambil tugas yang monoton atau berbahaya, sementara orang harus melakukan fungsi yang lebih kreatif.

Pertanyaan rinci teknis

Bagaimana robot menerapkan ketepatannya?

UBTech menggunakan sistem kamera stereo RGB dengan kebebasan 52 derajat yang memproses informasi mendalam yang mirip dengan mata manusia. Dalam kombinasi dengan sistem agen co-agent milik, robot ini merencanakan gerakan, mengevaluasi tabrakan dan belajar dari penyimpangan. Aktuator servo mencakup kisaran torsi $$ 0 {,} 2 \, \ text {nm} $$ 200 \, \ text {nm} $$, yang memungkinkan manipulasi sensitif dan pengangkatan yang kuat.

Seberapa kuat mekanisme penggantian baterai?

Ubtech menguji sistem pencekatan lebih dari 80.000 siklus tanpa keausan yang signifikan. Kunci pada poros tanpa kabel menggunakan sensor yang berlebihan: sakelar akhir mekanis, sensor medan magnet dan kontrol impedansi mesin melaporkan perangkap yang berhasil. Ini dapat diminimalkan dengan risiko baterai yang longgar, terutama karena sistem menghabiskan pesan kesalahan jika terjadi keraguan dan perubahan pada keadaan idle yang aman.

Bagaimana robot memutuskan antara toko dan pertukaran?

Algoritma manajemen energi membandingkan kapasitas residu $$ e _ {\ text {rest}} $$ dengan kebutuhan energi yang diharapkan dari pesanan berikutnya $$ e _ \ text {tugas}}} $. Dia menghitung perbedaan $$ \ delta e = e _ {\ text {rest}} – e _ {\ text {tugas}} $$. Jika $$ \ Delta E $$ di bawah ambang batas $ \ varepsilon $$, robot mengambil pertukaran; Kalau tidak, dia memulai pekerjaan dan menggeser toko. Logika ini juga memperhitungkan ketersediaan baterai yang diisi di rak untuk menghindari kemacetan.

Perspektif Pengembangan Lebih Lanjut

Apakah sistem akan terus berkurang?

UBTech mengumumkan bahwa mereka didasarkan pada Walker S Lite yang lebih kompak berdasarkan konsep baterai yang sama, tetapi dirancang untuk unit logistik yang lebih kecil. Selain itu, perusahaan sedang bereksperimen dengan bahan kimia pemuatan yang lebih cepat, yang seharusnya menekan waktu pemuatan dari 90 hingga kurang dari 60 menit.

Bisakah sistem sel surya atau bahan bakar diintegrasikan?

Dalam jangka pendek, para ahli berpikir ini tidak mungkin, karena kebutuhan energi untuk berjalan aktif relatif tinggi untuk robot humanoid: $$ \ approx300 \, \ text {w} $$ rata -rata. Sel surya hanya menawarkan sebagian kecil dari kinerja ini. Sel bahan bakar pada gilirannya meningkatkan berat badan dan membutuhkan infrastruktur hidrogen, itulah sebabnya baterai modular tetap lebih ekonomis.

Apakah ada aplikasi paten untuk pertukaran baterai?

UBTECH memiliki beberapa paten yang masuk pada "Perangkat Berkurang Teluk Baterai Standar untuk Robot Bipedal"; Database Cina CNIPA mencantumkan pendaftaran dari 2024 dan 2025. Paten mencakup mekanisme untuk mengunci diri dan protokol untuk pertukaran baterai, yang membuat pesaing dimulai.

Angka kunci ekonomi

Bagaimana UBTech secara finansial?

Situasi keuangan Ubtech menantang pada tahun 2025, tetapi tidak biasa bagi perusahaan teknologi muda di industri robotika. Perusahaan menunjukkan penjualan 1,950 juta yuan (sekitar € 242 juta) dan pada saat yang sama kerugian bersih 1,040 juta yuan (sekitar € 129 juta). Terlepas dari tantangan keuangan ini, UBTech sudah memiliki portofolio robotika yang luar biasa dengan lebih dari 500 unit Walker yang dipesan sebelumnya dan mempekerjakan 2.191 orang.

Analis pasar dari perkiraan layar pasar bahwa UBTech terus berinvestasi secara besar -besaran dalam penelitian dan pengembangan meskipun ada harapan kerugian saat ini – pendekatan khas untuk perusahaan teknologi inovatif. Strategi ini bertujuan untuk membuat keuntungan pertama dari tahun 2027, terutama jika pesanan besar dari industri otomotif dapat direalisasikan. Strategi investasi ini menggarisbawahi deskripsi potensial dan perkembangan jangka panjang perusahaan dalam industri robotika yang dinamis.

Model kompetitif mana yang ada?

Produsen lain seperti Figure.ai, Tesla Optimus dan Unitree yang berbasis di China juga mengembangkan platform humanoid. Namun, tidak ada pesaing yang menerapkan pertukaran baterai yang sepenuhnya otonom; Sebaliknya, pengisian nirkabel tetap umum melalui stasiun docking. Dalam hal kontinuitas energi, UBTech dengan demikian memiliki titik penjualan yang unik untuk saat ini.

Kerangka hukum

Bagaimana keamanan diatur?

China mengadopsi 2024 pedoman untuk keamanan robot otonom di lingkungan industri, yang antara lain meresepkan sakelar berhenti darurat, penguncian energi dan rutinitas darurat yang ditentukan. Walker S2 memenuhi persyaratan ini dengan penghentian darurat yang mudah diakses di bagian belakang dan bagian atas yang dipaksa oleh perangkat lunak untuk penyimpangan posisi di atas ± 5 mm.

Apakah ada norma internasional?

Di tingkat global, ISO 10218-1 menggunakan ISO/TS 15066 untuk sistem kolaboratif. Pada saat yang sama, Komisi Elektroteknik Internasional sedang mengerjakan penambahan platform humanoid seluler. UBTech berusaha untuk penandaan CE untuk pasar Eropa, tetapi harus menyelesaikan tes tambahan untuk kompatibilitas elektromagnetik.

Apakah Walker S2 adalah tonggak sejarah?

Kombinasi mobilitas humanoid, sistem baterai ganda dan fungsi swap otonom menggeser perbatasan robotika industri. Hilangnya pemuatan pemuatan secara signifikan meningkatkan ketersediaan dan memungkinkan proses 24/7 nyata. Namun demikian, ada tantangan seperti biaya akuisisi yang tinggi, pemeliharaan yang kompleks dan debat etis.

Jika UBTech mencapai angka produksi perkiraan dan menerima kemitraan lebih lanjut dengan perusahaan besar, Walker S2 dapat menjadi model referensi untuk robot pabrik otonom energi. Pada saat yang sama, kerangka kerja peraturan internasional cenderung menentukan untuk memastikan keamanan dan tanggung jawab dalam kehidupan pabrik yang didominasi oleh mesin.

Oleh karena itu, perubahan menuju humanoids yang hampir terus beroperasi tidak lagi merupakan visi futuristik, tetapi jalur pembangunan yang konkret. Akan sangat penting seberapa cepat perusahaan, politik, dan masyarakat mengubah peluang dan risiko yang dihasilkan menjadi sistem keseluruhan yang seimbang.

☑️ Dukungan UKM dalam strategi, konsultasi, perencanaan dan implementasi

☑️ Penciptaan atau penataan kembali strategi digital dan digitalisasi

☑️ Perluasan dan optimalisasi proses penjualan internasional

☑️ Platform perdagangan B2B Global & Digital

☑️ Pelopor Pengembangan Bisnis

Konrad Wolfenstein

Saya akan dengan senang hati menjadi penasihat pribadi Anda.

Anda dapat menghubungi saya dengan mengisi formulir kontak di bawah ini atau cukup hubungi saya di +49 89 89 674 804 (Munich) .

Saya menantikan proyek bersama kita.

Xpert.Digital adalah pusat industri dengan fokus pada digitalisasi, teknik mesin, logistik/intralogistik, dan fotovoltaik.

Dengan solusi pengembangan bisnis 360°, kami mendukung perusahaan terkenal mulai dari bisnis baru hingga purna jual.

Kecerdasan pasar, pemasaran, otomasi pemasaran, pengembangan konten, PR, kampanye surat, media sosial yang dipersonalisasi, dan pemeliharaan prospek adalah bagian dari alat digital kami.

Anda dapat menemukan lebih banyak di: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus