Robot yang tak pernah tidur: Tak perlu lagi berhenti mengisi daya – Bagaimana robot memecahkan masalah energi terbesar dalam otomatisasi

Apa yang membuat Walker S2 begitu istimewa?

Menurut UBTech Robotics, Walker S2 adalah robot humanoid pertama yang mampu mengganti baterainya sendiri tanpa bantuan manusia, yang secara teoritis memungkinkannya untuk beroperasi terus menerus. Kemampuan ini menggabungkan sistem baterai ganda dengan sistem penjepit dan sensor yang dikalibrasi secara presisi yang menyelesaikan penggantian baterai dalam waktu sekitar tiga menit.

Berkaitan dengan ini:

• Robot humanoid dan robot dinamis seperti robotika – perbandingan: Atlas dari Boston Dynamics dan Walker X dari UBTECH

Mengapa hal ini dibahas?

Penggantian baterai otomatis mengatasi masalah mendasar dalam robotika mobile: waktu pengisian daya. Dengan mengalihkan pengisian daya ke pihak luar dan hanya melepas satu baterai sementara baterai kedua tetap beroperasi, Walker S2 menghilangkan waktu henti yang seharusnya menghabiskan jam kerja produktif. Oleh karena itu, konsep ini memicu perdebatan tentang "pabrik gelap"—fasilitas produksi yang sebagian besar tidak berawak di mana mesin beroperasi sepanjang waktu dengan pencahayaan minimal.

Konsep dasar dan asal-usulnya

Siapa yang berada di balik proyek ini?

UBTech Robotics didirikan di Shenzhen, Tiongkok, pada tahun 2012 dan mengkhususkan diri dalam robot layanan humanoid. Perusahaan ini melakukan penawaran saham perdana (IPO) di Hong Kong pada tahun 2023 dan sejak itu telah berinvestasi besar-besaran dalam aplikasi industri dari seri Walker-nya. Platform Walker telah mengalami beberapa generasi sejak tahun 2018; Walker S2 menggantikan Walker S1, yang telah digunakan di pabrik otomotif sebagai bagian dari proyek percontohan.

Apa saja spesifikasi teknis dari Walker S2?

Walker S2 adalah perangkat teknologi canggih dengan spesifikasi luar biasa. Tingginya 1,62 m dan beratnya 43 kg. Jumlah derajat kebebasan geraknya bervariasi antara 20 dan 52, tergantung pada sumber dan konfigurasinya. Ditenagai oleh baterai lithium ganda 48V, alat ini memberikan kinerja yang mengesankan. Sekali pengisian daya memungkinkan penggunaan sekitar 2 jam untuk berjalan dan hingga 4 jam untuk berdiri. Setiap baterai membutuhkan waktu 90 menit untuk diisi, dan penggantian baterai membutuhkan waktu sekitar 3 menit. Lengan-lengannya dapat membawa beban hingga 15 kg, yang menyoroti keserbagunaan dan fungsionalitasnya.

Setiap nilai diverifikasi dengan mengambil data dari setidaknya dua laporan independen. Sedikit variasi dalam derajat kebebasan dihasilkan dari metode penghitungan yang berbeda (termasuk atau tidak termasuk sistem jari dan tangan).

Bagaimana cara kerja baterai ganda dalam praktiknya?

Segera setelah tegangan baterai turun di bawah ambang batas yang ditentukan, sistem manajemen energi memberi sinyal bahwa tindakan diperlukan. Berdasarkan prioritas tugasnya, robot memutuskan apakah penggantian baterai segera atau siklus pengisian daya berikutnya lebih disarankan. Selama penggantian sebenarnya, baterai kedua tetap beroperasi, menjamin pasokan daya yang tidak terputus. Setelah kembali ke stasiun kerja, stasiun pengisian daya mengisi ulang baterai yang sebelumnya dilepas, memastikan pasokan modul yang terisi daya secara konstan.

Langkah-langkah penggantian baterai

Bagaimana saya bisa mengikuti prosesnya langkah demi langkah?

1. Robot tersebut mendeteksi penurunan kapasitas yang tersisa dan memulai tugas penggantian baterai.
2. Alat ini menavigasi secara otonom ke rak pemuatan terdekat.
3. Setelah manuver kembali ke stasiun, dia mengamankan baterai kosong dengan kedua tangannya.
4. Dia membuka kunci modul secara mekanis, menariknya keluar, dan meletakkannya di stasiun pengisian daya.
5. Baterai yang terisi penuh diambil, disejajarkan, dan dimasukkan ke dalam tempat baterai yang kosong.
6. Penguncian dan pengujian mandiri menyelesaikan proses; robot kembali ke tugasnya.

Seperti apa profil waktunya?

Proses pengisian daya secara mekanis sepenuhnya memakan waktu kurang dari tiga menit; selama waktu ini, baterai kedua berfungsi sebagai penyangga kebutuhan energi. Karena stasiun pengisian daya memiliki banyak slot, banyak baterai dapat diisi secara bersamaan, sehingga hambatan hanya akan terjadi pada beban yang sangat tinggi.

Perbandingan dengan strategi pengisian daya tradisional

Apa saja kekurangan pengisian daya menggunakan kabel?

Pengisian daya menggunakan kabel memiliki beberapa kekurangan signifikan dibandingkan dengan penggantian baterai otomatis. Waktu henti jauh lebih lama dengan pengisian daya menggunakan kabel, rata-rata sekitar 90 menit per slot pengisian, sedangkan penggantian baterai otomatis hanya membutuhkan waktu sekitar 3 menit. Dari segi infrastruktur, pengisian daya menggunakan kabel membutuhkan stasiun pengisian, penataan kabel, dan area tunggu, sementara pendekatan otomatis bergantung pada rak baterai dan sistem penguncian cepat. Skalabilitas terbatas dengan pengisian daya menggunakan kabel karena jumlah stasiun pengisian yang terbatas, sedangkan penggantian baterai otomatis fleksibel dan bergantung pada ukuran kumpulan baterai. Perbedaan penting lainnya terletak pada aliran energi: dengan pengisian daya menggunakan kabel, kendaraan tidak aktif selama kurang lebih dua jam per pengisian, sedangkan penggantian baterai otomatis memungkinkan pengoperasian terus menerus dengan jeda mikro yang singkat.

Bagaimana hal ini memengaruhi biaya operasional?

Dalam jalur perakitan atau logistik yang sangat otomatis, setiap siklus operasi tambahan akan menguntungkan karena biaya tetap robot tersebar di lebih banyak jam produktif. UBTech menyatakan bahwa pendahulunya, Walker S1, telah mampu meningkatkan kinerja penyortiran hingga 120% di pabrik percontohan. Jika waktu henti dikurangi hanya menjadi tiga menit setiap empat jam, ketersediaan mesin secara teoritis meningkat hingga lebih dari 98%, mendekati ketersediaan robot industri konvensional.

Konsekuensi industri dan sosial

Industri mana yang akan diuntungkan dalam jangka pendek?

Perusahaan manufaktur dengan beragam produk, di mana pekerjaan manusia sulit diisi karena alasan ergonomis atau keselamatan, dapat memperoleh manfaat khusus. Contohnya termasuk perakitan otomotif, manufaktur elektronik, dan pusat logistik. Sektor jasa, seperti hotel atau area resepsionis, juga mendapat manfaat karena robot dapat menggantikan shift malam tanpa bayaran tambahan.

Apa peran "Pabrik Gelap"?

Istilah ini menggambarkan pabrik-pabrik yang sangat otomatis sehingga manusia hanya dibutuhkan untuk pemantauan dan pemeliharaan jarak jauh. Walker S2, dengan otonomi energinya, menyediakan bagian yang hilang dari teka-teki ini, memungkinkan puncak daya bahkan di malam hari dan memungkinkan pabrik beroperasi tanpa penerangan. Perkiraan dari Federasi Robotika Internasional menunjukkan bahwa pada tahun 2022, Tiongkok akan menyumbang lebih dari setengah dari semua robot industri yang terpasang di seluruh dunia, menetapkan tolok ukur baru untuk biaya produksi global.

Apa yang akan terjadi pada lapangan pekerjaan?

Para ekonom memperkirakan bahwa sekitar 23% pekerjaan tradisional akan terpengaruh oleh otomatisasi berbasis AI dalam lima tahun ke depan. Meskipun tugas-tugas sederhana akan hilang, pekerjaan baru akan muncul secara bersamaan untuk perencanaan, pemeliharaan, dan optimalisasi robot. Namun, persyaratan kualifikasi bergeser ke arah keterampilan teknis dan data, yang menurut Forum Ekonomi Dunia, memerlukan pelatihan ulang yang terarah.

Xpert.Digital memiliki pengetahuan mendalam di berbagai industri. Hal ini memungkinkan kami untuk mengembangkan strategi yang disesuaikan secara tepat dan selaras dengan kebutuhan serta tantangan segmen pasar spesifik Anda. Dengan terus menganalisis tren pasar dan memantau perkembangan industri, kami dapat bertindak proaktif dan menawarkan solusi inovatif. Kombinasi pengalaman dan keahlian menghasilkan nilai tambah dan memberikan keunggulan kompetitif yang menentukan bagi klien kami.

Informasi selengkapnya di sini:

• Dapatkan manfaat dari 5 bidang keahlian Xpert.Digital dalam satu paket – mulai dari hanya €500/bulan

Pertanyaan etika apa yang muncul?

Kemampuan untuk bekerja tanpa gangguan menimbulkan pertanyaan tentang persaingan yang adil, konsumsi energi, dan tanggung jawab. Jika robot beroperasi 24/7, karyawan manusia dapat tertekan untuk menerima jam kerja yang lebih panjang atau dipindahkan ke sektor jasa dengan upah lebih rendah. Pada saat yang sama, produsen menekankan bahwa robot akan mengambil alih tugas-tugas yang monoton atau berbahaya, sementara manusia akan bertanggung jawab atas peran yang lebih kreatif.

Detail teknis

Bagaimana robot tersebut mencapai ketepatannya?

UBTech menggunakan sistem kamera stereo RGB 52 derajat kebebasan yang memproses informasi kedalaman serupa dengan mata manusia. Dikombinasikan dengan sistem agen pendamping (co-agent) milik perusahaan, robot ini merencanakan urutan gerakan, menilai tabrakan, dan belajar dari penyimpangan. Aktuator servo mencakup rentang torsi dari 0,2 Nm hingga 200 Nm, memungkinkan manipulasi yang halus dan pengangkatan yang kuat.

Seberapa andal mekanisme penggantian baterainya?

UBTech telah menguji sistem penjepit selama lebih dari 80.000 siklus tanpa keausan yang signifikan. Mekanisme penguncian pada kompartemen baterai menggunakan sensor redundan: sakelar batas mekanis, sensor medan magnet, dan pemantauan impedansi motor semuanya melaporkan keberhasilan penguncian. Hal ini meminimalkan risiko baterai longgar, terutama karena sistem mengeluarkan pesan kesalahan dan beralih ke mode siaga aman jika diperlukan.

Bagaimana robot tersebut memutuskan antara mengisi daya dan menukar baterai?

Algoritma manajemen energi membandingkan kapasitas yang tersisa $$E_{\text{rest}}$$ dengan kebutuhan energi yang diantisipasi untuk pekerjaan berikutnya $$E_{\text{task}}$$. Algoritma ini menghitung selisihnya $$\Delta E = E_{\text{rest}} – E_{\text{task}}$$. Jika $$\Delta E$$ berada di bawah ambang batas $$\varepsilon$$, robot melakukan penggantian baterai; jika tidak, robot memulai pekerjaan dan menunda pengisian daya. Logika ini juga mempertimbangkan ketersediaan baterai yang terisi penuh di rak untuk menghindari hambatan.

Perspektif untuk pengembangan lebih lanjut

Akankah sistem tersebut menyusut lebih jauh?

UBTech mengumumkan sedang mengerjakan Walker S Lite yang lebih ringkas, berdasarkan konsep baterai yang sama tetapi dirancang untuk unit logistik yang lebih kecil. Perusahaan ini juga sedang bereksperimen dengan teknologi pengisian daya yang lebih cepat yang seharusnya mengurangi waktu pengisian daya dari 90 menjadi kurang dari 60 menit.

Bisakah sistem tenaga surya atau sel bahan bakar diintegrasikan?

Para ahli menganggap hal ini tidak mungkin terjadi dalam jangka pendek, karena kebutuhan energi untuk berjalan aktif pada robot humanoid relatif tinggi: rata-rata sekitar 300 W. Sel surya hanya akan menyediakan sebagian kecil dari daya ini. Sel bahan bakar, pada gilirannya, menambah berat dan membutuhkan infrastruktur hidrogen, itulah sebabnya baterai modular saat ini tetap lebih ekonomis.

Apakah ada aplikasi paten untuk penggantian baterai?

UBTech telah mengajukan beberapa paten untuk "Perangkat Penggantian Baterai Cepat Terstandarisasi untuk Robot Bipedal"; basis data Tiongkok CNIPA mencantumkan aplikasi dari tahun 2024 dan 2025. Paten-paten tersebut mencakup mekanisme penguncian otomatis dan protokol penggantian baterai, sehingga menyulitkan pesaing untuk memasuki pasar.

Indikator ekonomi

Bagaimana situasi keuangan UBTech?

Situasi keuangan UBTech pada tahun 2025 cukup menantang, tetapi tidak lazim bagi perusahaan teknologi muda di industri robotika. Perusahaan melaporkan pendapatan sebesar 1,95 juta yuan (sekitar €242 juta) dan kerugian bersih sebesar 1,04 juta yuan (sekitar €129 juta). Terlepas dari tantangan keuangan ini, UBTech telah memiliki portofolio robotika yang substansial dengan lebih dari 500 unit Walker yang dipesan sebelumnya dan mempekerjakan 2.191 orang.

Analis pasar di MarketScreener memprediksi bahwa UBTech akan terus berinvestasi besar-besaran dalam penelitian dan pengembangan meskipun saat ini diperkirakan akan mengalami kerugian – sebuah pendekatan umum bagi perusahaan teknologi inovatif. Strategi ini bertujuan untuk mencapai profitabilitas awal mulai tahun 2027 dan seterusnya, terutama jika pesanan besar dari industri otomotif dapat diperoleh. Strategi investasi ini menggarisbawahi potensi jangka panjang dan ambisi pengembangan perusahaan di sektor robotika yang dinamis.

Model-model pesaing apa saja yang ada?

Produsen lain seperti Figure.ai, Tesla Optimus, dan Unitree yang berbasis di Tiongkok juga mengembangkan platform humanoid. Namun, belum ada pesaing yang menerapkan penggantian baterai otonom sepenuhnya; sebaliknya, pengisian daya nirkabel melalui stasiun dok masih menjadi norma. Hal ini memberi UBTech nilai jual unik dalam hal kontinuitas energi untuk saat ini.

Kerangka hukum

Bagaimana keamanan diatur?

Pada tahun 2024, Tiongkok mengadopsi pedoman untuk keselamatan robot otonom di lingkungan industri, yang mewajibkan, antara lain, sakelar berhenti darurat, pengunci energi, dan rutinitas darurat yang telah ditentukan. Walker S2 memenuhi persyaratan ini dengan sakelar berhenti darurat yang mudah diakses di bagian belakangnya dan penghentian paksa berbasis perangkat lunak untuk penyimpangan posisi yang melebihi ±5 mm.

Apakah ada standar internasional?

Di tingkat global, ISO 10218-1 berlaku untuk robot industri dan ISO/TS 15066 untuk sistem kolaboratif. Pada saat yang sama, Komisi Elektroteknik Internasional sedang mengerjakan amandemen untuk platform humanoid bergerak. UBTech sedang berupaya mendapatkan tanda CE untuk pasar Eropa tetapi harus menjalani pengujian kompatibilitas elektromagnetik tambahan untuk mencapainya.

Apakah Walker S2 merupakan sebuah tonggak sejarah?

Kombinasi mobilitas humanoid, sistem baterai ganda, dan kemampuan pertukaran otonom mendorong batas-batas robotika industri. Penghapusan jeda pengisian daya secara signifikan meningkatkan ketersediaan dan memungkinkan operasi 24/7 yang sebenarnya. Meskipun demikian, tantangan seperti biaya akuisisi yang tinggi, perawatan yang kompleks, dan perdebatan etika tetap ada.

Jika UBTech mencapai angka produksi yang diproyeksikan dan menjalin kemitraan lebih lanjut dengan perusahaan-perusahaan besar, Walker S2 dapat menjadi tolok ukur untuk robot pabrik yang hemat energi. Pada saat yang sama, kerangka peraturan internasional kemungkinan akan menjadi lebih tepat untuk menjamin keselamatan dan tanggung jawab di lingkungan pabrik yang didominasi oleh mesin.

Oleh karena itu, pergeseran menuju humanoid yang beroperasi secara virtual sepenuhnya bukan lagi visi futuristik, melainkan jalur pengembangan yang konkret. Faktor krusialnya adalah seberapa cepat perusahaan, pembuat kebijakan, dan masyarakat mengintegrasikan peluang dan risiko yang muncul ke dalam sistem keseluruhan yang seimbang.

☑️ Dukungan UKM dalam strategi, konsultasi, perencanaan, dan implementasi

☑️ Pembuatan atau penyesuaian kembali strategi digital dan digitalisasi

☑️ Perluasan dan optimalisasi proses penjualan internasional

☑️ Platform perdagangan B2B global & digital

☑️ Pengembangan Bisnis Perintis

 

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 7348 4088 965 .

Saya sangat menantikan proyek bersama kita.

 

 

Xpert.Digital adalah pusat bagi industri yang berfokus pada digitalisasi, teknik mesin, logistik/intralogistik, dan fotovoltaik.

Dengan solusi Pengembangan Bisnis 360° kami, kami mendukung perusahaan-perusahaan ternama mulai dari bisnis baru hingga layanan purna jual.

Intelijen pasar, smarketing, otomatisasi pemasaran, pengembangan konten, PR, kampanye email, media sosial yang dipersonalisasi, dan pembinaan prospek adalah bagian dari alat digital kami.

Anda dapat menemukan informasi lebih lanjut di: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus