Что определяет запас хода и время работы человекоподобного робота

Паспортное время работы роботизированной платформы указывается для определённого режима — чаще всего для равномерного перемещения без груза по ровному покрытию. На объекте режим другой: остановки, разгон, подъёмы, удержание груза, работа манипулятора, вычисления на борту и обогрев в холодном помещении. Поэтому фактическая продолжительность смены почти всегда отличается от заявленной, и считать её нужно по составу операций.

Ниже разобрано, из чего складывается потребление платформы, что влияет на запас хода, как согласовать время работы с графиком смены и какие данные нужны для расчёта. Направление — человекоподобные и сервисные роботы.

Из чего складывается потребление

• Перемещение. Зависит от массы платформы с грузом, типа покрытия, уклонов и доли времени в движении. Частые разгоны и остановки расходуют больше, чем равномерный ход на той же дистанции.
• Приводы корпуса и манипулятора. Шаговые перемещения и удержание позиции под нагрузкой потребляют и в статике, а не только при движении звеньев.
• Удержание равновесия. У шагающих платформ приводы работают постоянно, в том числе при стоянии на месте. Это заметная доля суммарного потребления.
• Вычислительный блок и датчики. Обработка данных лидаров и камер, построение карты и распознавание объектов дают постоянную нагрузку, слабо зависящую от того, движется платформа или нет.
• Связь. Непрерывная передача видеопотока на сервер расходует заметно больше, чем передача телеметрии.
• Климат. При низкой температуре отдаваемая ёмкость аккумулятора снижается, а часть энергии уходит на подогрев; в жарком помещении добавляется охлаждение.
• Полезная нагрузка. Освещение, дезинфекционный узел, сканер, подогреваемый отсек доставки — всё это питается от той же батареи.

Что определяет запас хода

• Ёмкость и напряжение аккумулятора. Сравнивать корректно по энергии в ватт-часах, а не по ампер-часам при разном напряжении.
• Допустимая глубина разряда. Система управления питанием не отдаёт всю ёмкость: часть резервируется, чтобы платформа дошла до станции зарядки.
• Деградация со временем. Ёмкость снижается с числом циклов, и расчёт графика делается с запасом на весь срок службы, а не на первые месяцы.
• Ток зарядки и схема пополнения. Время возврата в работу зависит от мощности станции и от того, допускается ли частичная подзарядка в паузах.
• Сменный аккумулятор. Если он предусмотрен, время работы ограничено не зарядкой, а числом комплектов батарей и временем замены.
• Число станций зарядки и их расположение. Удалённая станция добавляет к каждому циклу время на переезд, которое вычитается из полезной работы.

Как режим влияет на продолжительность смены

Как согласовать время работы с графиком

Если паспортного времени не хватает на смену, задача решается не только выбором платформы с большей батареей. Чаще дешевле изменить организацию работы.

• Разбить маршрут на циклы с запланированным заходом на станцию, вместо работы до предельного разряда.
• Использовать подзарядку в естественных паузах: ночью, между обращениями, в перерывах смены.
• Разместить станцию зарядки в точке, где платформа чаще всего оказывается без задания.
• Снизить непрерывную передачу видео, оставив поток только по событию.
• Передать часть вычислений на сервер, если позволяет сеть, или наоборот оставить на борту, если канал нестабилен.
• Ввести второй комплект аккумуляторов там, где допускается горячая замена.
• Вывести из задания участки, где платформа тратит время на объезды, и обслуживать их иначе.

Что проверяется в спецификации

• Энергия батареи в ватт-часах, номинальное напряжение и тип элементов.
• Условия, для которых заявлено время работы: с грузом или без, в движении или в режиме ожидания.
• Потребление в режиме ожидания — от него зависит, что останется к концу простоя.
• Время полной зарядки и допустимость частичной подзарядки без влияния на ресурс.
• Ресурс батареи в циклах и условия гарантии на неё — она часто отличается от гарантии на платформу.
• Диапазон рабочих температур для платформы и отдельно для зарядки.
• Возможность замены аккумулятора на объекте и наличие его в поставке как отдельной позиции.

Частые вопросы

Почему фактическое время меньше паспортного? Паспортная величина измеряется в облегчённом режиме. На объекте добавляются груз, уклоны, маневры, удержание позиции, вычисления и климат — суммарно это заметная разница, и расчёт ведётся по профилю операций.

Сколько станций зарядки нужно парку? Считается по числу платформ, длительности зарядки и доле времени, которое платформа должна находиться в работе. Отдельно проверяется подведённая мощность в месте установки станций.

Вредит ли частая подзарядка? Для применяемых аккумуляторов короткие подзарядки обычно предпочтительнее глубоких разрядов, но условия задаёт изготовитель. Это уточняется до того, как подзарядка в паузах закладывается в график.

Что происходит при разряде в середине задания? Система управления питанием переводит платформу на возврат к станции при достижении порога. Задание прерывается и продолжается после зарядки — поэтому порог и расположение станций влияют на фактическую выработку.

Что прислать для расчёта? Состав операций с их длительностью, протяжённость маршрута и число проходов за смену, массу груза, тип покрытия и уклоны, температуру в зоне работы и на стоянке, требуемую продолжительность смены, доступное место и мощность под станции зарядки.

Что мы делаем

По составу операций считаем потребление и требуемую энергию батареи, подбираем платформу и число станций зарядки под продолжительность вашей смены, проверяем маршрут по уклонам и покрытию, согласуем комплектацию с учётом полезной нагрузки и климата, поставляем платформы с обучением персонала и ведём обслуживание парка после запуска. Направления — человекоподобные роботы и уборочные машины.

Пришлите состав операций и требования по смене на sale@tkasiatorg.ru — посчитаем время работы под вашу задачу и подберём схему зарядки.