Roboten som aldrig sover: slutar med lastningsbrott – hur en robot löser det största energiproblemet i automatisering

Vad gör Walker S2 så speciell?

Enligt företaget är Walker S2 från UBTech Robotics den första humanoidroboten som ändrar sina egna batterier utan mänsklig hjälp, vilket teoretiskt kan fungera. Denna förmåga kombinerar ett dubbelt batterisystem med ett exakt koordinerat gripnings- och sensorsystem, som utför utbytesprocessen på cirka tre minuter.

Lämplig för detta:

• Humanoider och dynamiska robotar som robotik – Jämförelsen: Atlas av Boston Dynamics och Walker X från UBTech

Varför diskuteras det?

Det autonoma batteriutbytet attackerar ett grundläggande problem med mobil robotik: lastningstiden. Genom att outsourcera Walker S2 och bara ta bort ett batteri, medan det andra kvarstår i företaget, stillastående, som annars kostar produktiva timmar. Konceptet möter därför debatter om "mörka fabriker", det vill säga till stor del öde produktionsanläggningar där maskiner går dygnet runt under minimal belysning.

Grundläggande koncept och ursprung

Vem står bakom projektet?

UBTECH Robotics grundades i Shenzhen 2012 och specialiserat sig på humanoidtjänstrobotar. Företaget gick till börsen i Hong Kong 2023 och har investerat kraftigt i industriella applikationer från sin Walker -serie. Walker -plattformen har genomgått flera generationer sedan 2018; Walker S2 följer Walker S1, som redan har använts som ett pilotprojekt i bilfabriker.

Vilka tekniska data har Walker S2?

Walker S2 är en avancerad teknisk enhet med anmärkningsvärda specifikationer. Den har en höjd av 1,62 m och väger 43 kg. Beroende på käll- och expansionssteget varierar antalet frihetsgrader mellan 20 och 52. Med ett 48 V litiumbatteri i en dubbel design kan det ge imponerande prestanda. Det kan gå cirka 2 timmar per batteriladdning och stå i upp till 4 timmar. Lastningstiden per batteri är 90 minuter och en byte byte tar cirka 3 minuter. Hans armar kan bära massor på upp till 15 kg, vilket understryker dess mångsidighet och funktionalitet.

Varje värde togs från minst två oberoende rapporter för skydd. Enkla variationer i frihetsgraderna är resultatet av olika räkningar (finger- och handsystem inkluderade eller inte).

Hur fungerar det dubbla batteriet i praktiken?

Så snart spänningen på ett batteri faller under en definierad tröskel, rapporterar energihanteringssystemet ett behov av åtgärder. Roboten avgör om ett utbyte eller en laddningsprocess är vettigt omedelbart baserat på dess kontraktsprioritet. Under den faktiska förändringen förblir det andra batteriet i drift, vilket garanterar en fullständig energiförsörjning. Efter att ha återvänt till arbetsplatsen inbjuder stationen det tidigare borttagna batteriet, som alltid ger en pool laddad.

Stegen av batteriet ändras

Hur känner jag igen processen steg för steg?

1. Roboten registrerar minskande restkapacitet och kallar batteriswap-tasken.
2. Han navigerar autonomt till närmaste laddningsbulle.
3. Efter back-to-station-manöverna fixar han det tomma batteriet med båda armarna.
4. Han låser upp mekaniskt modulen, drar ut den och placerar den i laddningsstationen.
5. Ett fullt batteri gripas, inriktas och sätts in i den fria batteriet.
6. Låsning och självtest slutför processen; Roboten återvänder till sin uppgift.

Hur ser tidsprofilen ut?

Den rena mekaniska hanteringen tar nästan tre minuter; Under tiden buffrar den andra batteriets energibehov. Eftersom laddningsstationen har flera platser kan många batterier laddas parallellt, så att flaskhalsar bara skulle inträffa med exceptionellt högt utnyttjande.

Jämförelse med traditionella laddningsstrategier

Vilka är nackdelarna med kabelbelastning?

Den trådbundna butiken har flera betydande nackdelar jämfört med den autonoma batteriets förändring. Driftstoppet är betydligt högre när det gäller trådbundna butiker och är cirka 90 minuter per laddningsplats, medan en autonom batteri bara tar cirka 3 minuter. När det gäller infrastrukturen kräver trådbunden laddning laddstationer, kabelguider och stillastående områden, medan det autonoma tillvägagångssättet förlitar sig på batterisställ och snabblåsningssystem. Skalbarheten begränsas av det begränsade antalet laddstationer i trådbundna butiker, medan autonoma batteriförändringar beror flexibelt på batteriverktygets storlek. En annan avgörande skillnad är i energiflödet: när det gäller trådbundna butiker är fordonen inaktiva cirka två timmar per belastning, medan autonom batteriförändring möjliggör kontinuerlig drift med endast korta mikrobrott.

Hur påverkar det driftskostnaderna?

När det gäller högt automatiserade monterings- eller logistiklinjer, lönar sig varje ytterligare driftscykel eftersom de fasta kostnaderna för roboten distribueras under mer produktiva timmar. UBTech säger att föregångaren Walker S1 i pilotfabriker redan har ökat sorteringsproduktionen med upp till 120%. Om nedgångstiden krymper var fjärde timme i framtiden ökar den teoretiska tillgängligheten av maskinen till över 98%, vilket stänger klassiska industrirobotar.

Industriella och sociala konsekvenser

Vilka branscher drar nytta av kort varsel?

Tillverkningsföretag med olika produkter där mänskliga arbetsplatser är svåra att fylla för ergonomi eller säkerhetsskäl kan särskilt gynna. Exempel är fordonsmontering, elektronikproduktion och logistiknav. Servicesegment, som hotell eller mottagningsområden, drar också fördel av fördelar eftersom roboten kan täcka nattliga lager utan tillägg.

Vilken roll spelar "mörka fabriker"?

Termen beskriver fabriker som är så automatiserade att människor bara tar på fjärrövervaknings- och underhållsuppgifter. På grund av sin energi -autonomi levererar Walker S2 en saknad pusselbit för att släta nattliga krafttips och för att köra system utan belysning. Prognoser från International Federation of Robotics visar att Kina gjorde mer än hälften av alla industrirobotar som installerades över hela världen 2022. Detta skapar ett nytt riktmärke för globala produktionskostnader.

Vad händer med jobben?

Ekonomer antar att cirka 23% av traditionella jobb kommer att påverkas av AI-baserad automatisering under de kommande fem åren. Medan enkla aktiviteter elimineras skapas också nya positioner för planering, underhåll och optimering av robotar. Kvalifikationskraven går dock mot teknik och datafärdigheter, som enligt World Economic Forum kräver riktad omskolning.

Xpert.Digital har djup kunskap i olika branscher. Detta gör att vi kan utveckla skräddarsydda strategier som är anpassade efter kraven och utmaningarna för ditt specifika marknadssegment. Genom att kontinuerligt analysera marknadstrender och bedriva branschutveckling kan vi agera med framsyn och erbjuda innovativa lösningar. Med kombinationen av erfarenhet och kunskap genererar vi mervärde och ger våra kunder en avgörande konkurrensfördel.

Mer om detta här:

• Använd 5 -Fold -kompetensen hos Xpert.digital i ett paket – från 500 €/månad

Vilka är de etiska frågorna?

Förmågan att arbeta utan avbrott väcker frågor om rättvis konkurrenssituation, energiförbrukning och ansvar. När robotar kör dygnet runt kan mänskliga anställda komma under press för att acceptera längre lager eller glida in i dåligt betalda servicesegment. Samtidigt betonar tillverkare att robotar tar på sig monotona eller farliga uppgifter, medan människor bör utföra mer kreativa funktioner.

Tekniska detaljerade frågor

Hur implementerar roboten sin precision?

UBTech använder ett RGB -stereosystem med 52 grader av frihet som bearbetar djup information som liknar mänskliga ögon. I kombination med ett proprietärt co-agent-system planerar roboten rörelser, utvärderar kollisioner och lär sig av avvikelser. Servo -ställdonet täcker ett vridmomentområde på $$ 0 {,} 2 \, \ text {nm} $$ 200 \, \ text {nm} $$, som möjliggör känslig manipulation och kraftfull lyft.

Hur robust är batteribytningsmekanismen?

UBTech testade gripningssystemen över 80 000 cykler utan betydande slitage. Låsen på den trådlösa axeln använder redundanta sensorer: mekaniska slutbrytare, magnetfältsensorer och en impedanskontroll av motorerna rapporterar en framgångsrik fälla. Detta kan minimeras genom risken för ett löst batteri, särskilt eftersom systemet spenderar ett felmeddelande vid tvivel och ändringar i ett säkert ledigt tillstånd.

Hur bestämmer roboten mellan butiken och utbytet?

En energihanteringsalgoritm jämför restkapaciteten $$ E _ {\ text {REST}} $$ med det förväntade energibehovet för nästa ordning $$ E _ \ text {uppgift}}} $. Han beräknar skillnaden $$ \ delta e = e _ {\ text {vila}} – e _ {\ text {uppgift}} $$. Om $$ \ Delta E $$ är under en tröskel $ \ varpsilon $$, tar roboten utbytet; Annars startar han jobbet och flyttar butiken. Denna logik tar också hänsyn till tillgängligheten av laddade batterier i racket för att undvika flaskhalsar.

Perspektiv på vidareutveckling

Kommer systemet att fortsätta att minska?

UBTech meddelade att det är baserat på en mer kompakt Walker Lite baserad på samma batterikoncept, men är utformat för mindre logistikenheter. Dessutom experimenterar företaget med snabbare laddningskemiker, som är tänkta att trycka på lastningstiden från 90 till mindre än 60 minuter.

Kan sol- eller bränslecellsystem integreras?

På kort sikt tycker experter att detta är osannolikt, eftersom energibehovet för aktiv promenader är relativt hög för humanoidrobotar: $$ \ ca 300 \, \ text {W} $$ i genomsnitt. Solceller erbjuder endast en bråkdel av denna prestanda. Bränsleceller ökar i sin tur vikten och kräver väteinfrastruktur, varför modulbatterier förblir mer ekonomiska.

Finns det patentapplikationer för batterisbytet?

UBTECH hade flera patent in i en "standardiserad batteriets snabba swapping-enhet för bipedalrobotar"; Den kinesiska databasen CNIPA listar registreringar från 2024 och 2025. Patenten täcker mekanismer för självlåsning och protokoll för batterivbyte, vilket gör att konkurrenterna kommer igång.

Ekonomiska nyckelsiffror

Hur är UBTech ekonomiskt?

Ubtechs ekonomiska situation är utmanande 2025, men inte ovanligt för ett ungt teknikföretag inom robotindustrin. Företaget visar en försäljning på 1,950 miljoner yuan (cirka 242 miljoner euro) och samtidigt en nettoförlust på 1,040 miljoner yuan (cirka 129 miljoner euro). Trots dessa ekonomiska utmaningar har UBTech redan en anmärkningsvärd robotportfölj med mer än 500 förbeställda Walker-enheter och sysselsätter 2 191 personer.

Marknadsanalytiker från marknadsskärm prognoser att UBTECH fortsätter att investera massivt i forskning och utveckling trots den nuvarande förlustförväntningen – en typisk strategi för innovativa teknikföretag. Strategin syftar till att göra de första vinsterna från 2027, särskilt om stora beställningar från bilindustrin kan realiseras. Denna investeringsstrategi understryker företagets långsiktiga potential och utvecklingsbeskrivning inom den dynamiska robotindustrin.

Vilka konkurrenskraftiga modeller finns?

Andra tillverkare som figur.AI, Tesla Optimus och China-baserade Unitree utvecklar också humanoidplattformar. Ingen av konkurrenterna har emellertid implementerat ett helt autonomt batteriutbyte; Istället förblir trådlös laddning vanligt via dockningsstationer. När det gäller energikontinuitet har UBTech således en unik försäljningsplats för tillfället.

Rättsram

Hur regleras säkerheten?

Kina antog 2024 riktlinjer för säkerheten för autonoma robotar i industriella miljöer, som bland annat föreskriver nödstoppsbrytare, energilåsning och definierade nödrutiner. Walker S2 uppfyller dessa krav med ett lättillgängligt nödstopp på baksidan och mjukvarusidan tvångsmässig topp för positionsavvikelser över ± 5 mm.

Finns det internationella normer?

På global nivå använder ISO 10218-1 ISO/TS 15066 för samarbetssystem. Samtidigt arbetar den internationella elektrotekniska kommissionen med tillägg till mobila humanoidplattformar. UBTECH strävar efter en CE -markering för den europeiska marknaden, men måste genomföra ytterligare tester för elektromagnetisk kompatibilitet.

Är Walker S2 en milstolpe?

Kombinationen av humanoid rörlighet, dubbla batterisystem och autonoma swapfunktioner förskjuter gränserna till industriell robotik. Förlusten av laddningsbrott ökar tillgängligheten avsevärt och möjliggör verkliga 24/7 processer. Ändå finns det utmaningar som höga förvärvskostnader, komplexa underhåll och etiska debatter.

Om UBTech når prognosproduktionssiffrorna och fick ytterligare partnerskap med stora företag, kan Walker S2 bli en referensmodell för autonoma fabriksrobotar för energi. Samtidigt kommer det internationella regelverket sannolikt att specificera för att säkerställa säkerhet och ansvar i en fabriksliv som domineras av maskiner.

Förändringen mot nästan kontinuerligt operativa humanoider är därför inte längre en futuristisk vision, utan en konkret utvecklingsväg. Det kommer att vara avgörande hur snabbt företag, politik och samhälle konverterar de resulterande möjligheterna och riskerna till ett balanserat övergripande system.

☑ SME -stöd i strategi, rådgivning, planering och implementering

☑ skapande eller omjustering av den digitala strategin och digitaliseringen

☑ Expansion och optimering av de internationella försäljningsprocesserna

☑ Globala och digitala B2B -handelsplattformar

☑ Pioneer Business Development

 

Jag hjälper dig gärna som personlig konsult.

Du kan kontakta mig genom att fylla i kontaktformuläret nedan eller helt enkelt ringa mig på +49 89 674 804 (München) .

Jag ser fram emot vårt gemensamma projekt.

 

 

Xpert.Digital är ett nav för bransch med fokus, digitalisering, maskinteknik, logistik/intralogistik och fotovoltaik.

Med vår 360 ° affärsutvecklingslösning stöder vi välkända företag från ny verksamhet till efter försäljning.

Marknadsintelligens, smarketing, marknadsföringsautomation, innehållsutveckling, PR, postkampanjer, personliga sociala medier och blyomsorg är en del av våra digitala verktyg.

Du kan hitta mer på: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus