“無線充電或許真的是自主移動機器人的未來。”

作者:苗正 出品:財經(jīng)涂鴉(ID:caijingtuya)

當機器人產(chǎn)業(yè)逐漸接壤全自主技術(shù)時,人們就越需要為其準備更優(yōu)質(zhì)的能源供給。Witbotic成立于2015年,該企業(yè)是一家無線充電方案開發(fā)公司。起初,Wibotic的無線充電方案主要應用于無人機領(lǐng)域。事實上,直至2019年,Wibotic的注意力也仍在無人機和新能源汽車無線充電這兩大行業(yè)。

2020年,隨著全自主型機器人市場份額大幅度增長,Wibotic重新規(guī)劃了發(fā)展方針,他們削減了無人機和新能源汽車這兩大領(lǐng)域的研發(fā)投入,轉(zhuǎn)而擁抱了此前鮮有接觸的全自主機器人領(lǐng)域。Wibotic創(chuàng)始人兼CEO Ben Waters 表示,無線充電應用最大的場景,跟充電量的關(guān)系其實并不大,相反,充電頻次和充電難度才是真正影響其商業(yè)價值的數(shù)值。

以機器人為例,機器人每天的工作時間要遠遠超出汽車,但是機器人的電池工藝卻要低于新能源汽車,即便是一臺配置先進的AMR(自主移動機器人)每天也要保持2到3次的充電頻率。再加上物理定律的限制,機器人很難保證每次能夠移動到精確到毫米級的充電站。這就使得,開發(fā)商需要為其規(guī)劃出高效的無線充電區(qū)以保證機器人的日常工作。

Ben Waters提到,2023年時,無線充電的市場規(guī)模約將會突破250億美元,可現(xiàn)如今的無線充電技術(shù),往往只能在范圍和效率這兩方面進行2選1。Ben認為,未來屬于無線充電的場景不再會是手機、手表等小型電子設(shè)備,而是像機器人、無人機等中等,甚至大型的可移動電子設(shè)備。

2020年6月,Wibotic完成了570萬美元的A輪融資。Ben說到,這筆資金是用來研發(fā)為自主充電機器人和機器人組進行無線能源管理的關(guān)鍵技術(shù)。通過搭載在機器人上的電源接收設(shè)備和無線充電設(shè)備,能夠大幅度提高機器人的運轉(zhuǎn)時間,同時降低經(jīng)常性充電和維護成本。

Wibotic使用的是一種將電磁感應和磁共振進行結(jié)合的無線充電方案,并且使用自適應天線進行實時協(xié)調(diào),進而在同時保持全功率和效率,提供了更寬的天線范圍。在軟件方面,WiBotic 的機器人組管理軟件還能通過為用戶提供數(shù)據(jù)和分析來輔助Wibotic的硬件,以確保電池充電得到充分優(yōu)化。

事實上電磁感應和磁共振是兩種原理不同的無線充電方法,電磁感應方案的范圍較短,一般用作手機。磁共振則是需要無線充電的目標保持在特定的一個點上,才能得到最佳的充電效果,距離這個點越遠,效率就會越低。這也是上文提到的,效率和范圍2選1。

WiBotic 的標準發(fā)射天線直徑為20厘米,接收天線直徑為10厘米。充電效率高達75%到85%(隨距離變換)。支持8到58．4V的電池和0到30A的電流水平。并且支持鋰離子(LiIon)、鋰聚合物 (LiPo) 、磷酸鐵鋰 (LiFePO4)、 鉛酸 (LA, SLA)、 鎳金屬氫化物 (NiMH)和鎳鎘 (NiCad)等多種化學類型的電池。

2021年5月,Wibotic聯(lián)合AMR開發(fā)公司Clearpath Robotics,推出了兩款不同的無線充電方案:豺狼UGV和哈士奇UGV。

豺狼的速度比較快,可以達到2米每秒,但是最大載荷僅有20公斤。相反,哈士奇的載荷較高,可以達到75公斤,不過移動速度只有1米每秒。順便一提,豺狼和哈士奇的主要應用場景是全地形,也就意味著更多時候他們是在室外場景工作的,MiR公司旗下的AMR機器人,雖然載荷可以達到數(shù)百公斤,但是只能在平坦的室內(nèi)環(huán)境工作,因此不適合進行比較。

之所以Wibotic和Clearpath合作,其原因有三點:

第一是機器人經(jīng)常暴露在灰塵、污垢、碎屑和濕氣中。受這些元素影響的電氣元件特別容易受到腐蝕和機械故障的影響,從而導致充電環(huán)境極易受到干擾。而Wibotic提供的完全密封無線充電套件極大地提高了這些環(huán)境中自主機器人的可靠性。

第二點則在于這兩款機器人工作的環(huán)境較為偏遠且缺少人工監(jiān)控,Wibotic的套件成本相較于其他室外充電方案更為低廉。

第三點則是最重要的一點,傳統(tǒng)接觸式充電方式要求自主對接系統(tǒng)精確對齊,以確保正極和負極端子的正確接觸。未對準可能會導致充電嘗試失敗,尤其是在不平坦的地形或潮濕、潮濕或泥濘的環(huán)境中,如果沒有對齊正負極則很有可能發(fā)生電池或者充電設(shè)備損壞。Wibotic的套件在保證充電效率的同時,還提供了更大的范圍,進而減少設(shè)備故障的可能性。

Ben 說到,與Clearpath的合作更多的是體現(xiàn)Wibotic無線充電方案的可能性,這種充電方案也適用于室內(nèi)環(huán)境的無線充電。一旦合作效果達到預期,那么接下來就會進入搶占市場的環(huán)節(jié)。