Роботы-гуманоиды, роботы-собаки, подметальные машины: как создавать решения для зарядки в эпоху воплощенного интеллекта 

На месте воплощенной разведывательной индустрии часто возникает типичный тип сбоя: робот может автономно вернуться к зарядной базе, а физические контакты завершают контакт, но зарядить устройство невозможно; или во время процесса автоматической зарядки 24 часа в сутки, 7 дней в неделю такие отклонения, как перегрев и перепад напряжения на элементе, продолжают увеличиваться. Зарядка мобильного телефона — это сценарий бытовой электроники, в котором люди участвуют в управлении и контроле; и большое количество приложений для роботовСостояние автоматической зарядки без присмотра, окружающая среда сложна и изменчива, поэтому техническая сложность зарядки робота намного выше, чем у обычной зарядки мобильного телефона.

По сравнению с потребительской зарядкой мобильных телефонов, роботизированная зарядка имеет четыре существенных отличия:

1. Оставлен без присмотра на длительное время: Большое количество сценариев, включающих инспекционные роботы, складские AGV и четвероногих роботов-собак, остаются без присмотра 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. При наличии лазеек в логике встроенного ПО и аппаратной защиты неисправность не может быть своевременно обнаружена;
2. Диапазон рабочего тока чрезвычайно велик: мощность небольших сервисных роботов составляет десятки ватт, а мощность промышленных роботов-гуманоидов и четвероногих роботов-собак может достигать сотен и даже киловатт;
3. Требуется двустороннее взаимодействие BMS: литиевые аккумуляторные блоки питания роботов обычно требуют двустороннего обмена данными между зарядным устройством и аккумулятором BMS для считывания напряжения и температуры элемента; простой источник питания с постоянным током и постоянным напряжением не может обеспечить полную безопасность управления и контроля;
4. Условия работы аккумулятора сложны и изменчивы: во время движения робота напряжение аккумулятора динамически колеблется, а также существуют сложные условия работы, такие как обратная полярность, плохой контакт, мгновенное воздействие.

Следовательно, квалифицированное зарядное устройство для роботов не может напрямую повторно использовать решения потребительского уровня и должно иметь полный список возможностей аппаратного обеспечения и встроенного ПО:

1. Автоматическое определение напряжения и полярности аккумулятора., автоматически определяет полярность батареи, чтобы избежать повреждения оборудования, вызванного обратным подключением;

2. Блокировка зарядного токаВыходной ток стабилен и контролируем, что позволяет избежать сильных колебаний тока, влияющих на элементы литиевой батареи;

3. Защита от повышения температуры., контролируйте температуру корпуса зарядного устройства в режиме реального времени и автоматически снижайте мощность или отключайтесь при перегреве;

4. Автоматическое снижение напряжения/отключение при полной зарядке., выполните снижение напряжения или отключите выходное напряжение после завершения зарядки, чтобы предотвратить повреждение батареи при плавающей зарядке и перезарядке;

5.Промышленные модели могут поддерживать логику плановой зарядки.

Для промышленного оборудования, такого как AGV и роботы-гуманоиды, одной лишь аппаратной защиты по-прежнему недостаточно и требуется поддержка.CAN2.0, интерфейс связи RS485. Зарядное устройство может взаимодействовать с системой управления машиной и BMS аккумулятора посредством двусторонней передачи данных, удаленно сообщать о напряжении зарядки, токе, температуре и информации о неисправностях, а также получать доступ к системе планирования роботизированной машины. Это основная возможность, которой нет в обычных потребительских зарядных устройствах.

Потребности в зарядке разных категорий роботов существенно различаются:

Четвероногий робот-собака: литиевая батарея высокой мощности, требующая взаимодействия с BMS, адаптируемая к широкому температурному диапазону и устойчивая к вибрации;

Робот-гуманоид: решение с несколькими аккумуляторами, некоторые поддерживают горячую замену аккумуляторов, высокий спрос на настройку протокола;

Роботы для очистки бассейнов и газонов: в то же время для зарядного устройства требуются требования к водонепроницаемости IP;

Складирование AGV: непрерывная зарядка высокой мощности, сильные электромагнитные помехи в мастерской и высокие требования к электромагнитной совместимости.

Компания Fuyang Electronics была основана в 2005 году. Это национальное высокотехнологичное новое специализированное предприятие провинции Гуандун, глубоко занимающееся разработкой вспомогательного оборудования для зарядки роботов. Продукт имеет интеллектуальные функции, такие как автоматическое определение напряжения и полярности аккумулятора, блокировка зарядного тока, определение повышения температуры, автоматическое снижение напряжения и отключение при заполнении. Аппаратное обеспечение поддерживает интерфейс связи CAN2.0 / RS485 и подходит для многих типов встроенного интеллектуального оборудования, такого как роботы-собаки, роботы-гуманоиды, роботы для чистки бассейнов, роботы для доставки еды и подметальные роботы. Он обслуживает заказчиков комплексного оборудования в таких отраслях, как Yushu, Zhiyuan, UBTECH, iRobot, Zhumi, Pudu и Yunji. Мощность продукта составляет 60 Вт-10 кВт, резервы более 3000 моделей, собственная лаборатория ЭМС стандарта CNAS, старение при полной нагрузке в течение 4-8 часов на заводе, среднее время безотказной работы ≥30 000 часов, 3-летняя гарантия и решения для зарядки роботов для производителей станков B-конца.

Часто задаваемые вопросы

Ф: Почему для зарядки робота требуется протокол связи? Разве нельзя напрямую заряжать постоянным током и постоянным напряжением? Вопрос: Простой режим постоянного тока и постоянного напряжения подходит для аккумуляторных блоков простой конструкции; литиевая батарея робота BMS сообщит о температуре и напряжении каждой цепочки элементов. Благодаря связи CAN/RS485 зарядное устройство будет динамически корректировать стратегию зарядки в соответствии с состоянием аккумулятора в реальном времени, чтобы избежать риска перезарядки и перегрева в автоматических сценариях.

F: Как обеспечить безопасность зарядки робота в автоматическом режиме? Вопрос: Аппаратный уровень настроен с использованием нескольких аппаратных средств защиты от короткого замыкания, перегрузки по току, перенапряжения, перегрева и обратного подключения; уровень прошивки реализует обнаружение повышения температуры и автоматическое отключение при полной зарядке; условия позволяют увеличить взаимодействие связи BMS, неисправность аккумулятора напрямую прекращает зарядку, а для обеспечения безопасности накладываются несколько защит.

F: Насколько срок службы зарядного устройства должен соответствовать сроку службы батареи? Вопрос: Аккумуляторы роботов имеют фиксированный срок службы, а среднее время безотказной работы зарядного устройства должно быть выше, чем срок службы батареи всей машины, чтобы уменьшить преждевременный выход из строя источника питания и общий отказ машины. Приоритет отдается зарядным устройствам промышленного класса, прошедшим испытания на старение при полной нагрузке и широкий диапазон температур. Не рекомендуется напрямую использовать источники питания потребительского класса.

Сложность зарядки робота заключается во взаимодействии и сотрудничестве между условиями работы без присмотра и аккумуляторной BMS, а многочисленные аппаратные средства защиты и коммуникационные возможности могут адаптироваться к сложным объектам и обеспечить безопасную и надежную зарядку.