“无线充电或许真的是自主移动机器人的未来。”

作者:苗正 出品:财经涂鸦(ID:caijingtuya)

当机器人产业逐渐接壤全自主技术时,人们就越需要为其准备更优质的能源供给。Witbotic成立于2015年,该企业是一家无线充电方案开发公司。起初,Wibotic的无线充电方案主要应用于无人机领域。事实上,直至2019年,Wibotic的注意力也仍在无人机和新能源汽车无线充电这两大行业。

2020年,随着全自主型机器人市场份额大幅度增长,Wibotic重新规划了发展方针,他们削减了无人机和新能源汽车这两大领域的研发投入,转而拥抱了此前鲜有接触的全自主机器人领域。Wibotic创始人兼CEO Ben Waters 表示,无线充电应用最大的场景,跟充电量的关系其实并不大,相反,充电频次和充电难度才是真正影响其商业价值的数值。

以机器人为例,机器人每天的工作时间要远远超出汽车,但是机器人的电池工艺却要低于新能源汽车,即便是一台配置先进的AMR(自主移动机器人)每天也要保持2到3次的充电频率。再加上物理定律的限制,机器人很难保证每次能够移动到精确到毫米级的充电站。这就使得,开发商需要为其规划出高效的无线充电区以保证机器人的日常工作。

Ben Waters提到,2023年时,无线充电的市场规模约将会突破250亿美元,可现如今的无线充电技术,往往只能在范围和效率这两方面进行2选1。Ben认为,未来属于无线充电的场景不再会是手机、手表等小型电子设备,而是像机器人、无人机等中等,甚至大型的可移动电子设备。

2020年6月,Wibotic完成了570万美元的A轮融资。Ben说到,这笔资金是用来研发为自主充电机器人和机器人组进行无线能源管理的关键技术。通过搭载在机器人上的电源接收设备和无线充电设备,能够大幅度提高机器人的运转时间,同时降低经常性充电和维护成本。

Wibotic使用的是一种将电磁感应和磁共振进行结合的无线充电方案,并且使用自适应天线进行实时协调,进而在同时保持全功率和效率,提供了更宽的天线范围。在软件方面,WiBotic 的机器人组管理软件还能通过为用户提供数据和分析来辅助Wibotic的硬件,以确保电池充电得到充分优化。

事实上电磁感应和磁共振是两种原理不同的无线充电方法,电磁感应方案的范围较短,一般用作手机。磁共振则是需要无线充电的目标保持在特定的一个点上,才能得到最佳的充电效果,距离这个点越远,效率就会越低。这也是上文提到的,效率和范围2选1。

WiBotic 的标准发射天线直径为20厘米,接收天线直径为10厘米。充电效率高达75%到85%(随距离变换)。支持8到58．4V的电池和0到30A的电流水平。并且支持锂离子(LiIon)、锂聚合物 (LiPo) 、磷酸铁锂 (LiFePO4)、 铅酸 (LA, SLA)、 镍金属氢化物 (NiMH)和镍镉 (NiCad)等多种化学类型的电池。

2021年5月,Wibotic联合AMR开发公司Clearpath Robotics,推出了两款不同的无线充电方案:豺狼UGV和哈士奇UGV。

豺狼的速度比较快,可以达到2米每秒,但是最大载荷仅有20公斤。相反,哈士奇的载荷较高,可以达到75公斤,不过移动速度只有1米每秒。顺便一提,豺狼和哈士奇的主要应用场景是全地形,也就意味着更多时候他们是在室外场景工作的,MiR公司旗下的AMR机器人,虽然载荷可以达到数百公斤,但是只能在平坦的室内环境工作,因此不适合进行比较。

之所以Wibotic和Clearpath合作,其原因有三点:

第一是机器人经常暴露在灰尘、污垢、碎屑和湿气中。受这些元素影响的电气元件特别容易受到腐蚀和机械故障的影响,从而导致充电环境极易受到干扰。而Wibotic提供的完全密封无线充电套件极大地提高了这些环境中自主机器人的可靠性。

第二点则在于这两款机器人工作的环境较为偏远且缺少人工监控,Wibotic的套件成本相较于其他室外充电方案更为低廉。

第三点则是最重要的一点,传统接触式充电方式要求自主对接系统精确对齐,以确保正极和负极端子的正确接触。未对准可能会导致充电尝试失败,尤其是在不平坦的地形或潮湿、潮湿或泥泞的环境中,如果没有对齐正负极则很有可能发生电池或者充电设备损坏。Wibotic的套件在保证充电效率的同时,还提供了更大的范围,进而减少设备故障的可能性。

Ben 说到,与Clearpath的合作更多的是体现Wibotic无线充电方案的可能性,这种充电方案也适用于室内环境的无线充电。一旦合作效果达到预期,那么接下来就会进入抢占市场的环节。