無(wú)線電源解決方案開發(fā)商 WiBotic 宣布推出 Commander，這是一款旨在改善能源管理的軟件包——使用該公司的充電技術(shù)——專門用于包括無(wú)人機(jī)在內(nèi)的大型機(jī)器人車隊(duì)。此外，其軟件庫(kù)包提供了用于控制電池參數(shù)的 API。

WiBotic 的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Ben Waters在接受 EEWeb 采訪時(shí)指出，機(jī)器人的采用正在增長(zhǎng)，各種組織對(duì)充電系統(tǒng)的投資也在增長(zhǎng)。他解釋說(shuō)，最大的挑戰(zhàn)之一是將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)單靈活，同時(shí)具有可擴(kuò)展性和高度安全性。

“WiBotic Commander 的目標(biāo)是為機(jī)器人操作員提供軟件工具，以更好地了解并優(yōu)化向異構(gòu)機(jī)器人車隊(duì)輸送電力，”沃特斯說(shuō)。“該軟件將提供報(bào)告，顯示機(jī)器人車隊(duì)在何處、何時(shí)以及使用了多少能量，而不管機(jī)器人或電池的類型如何。這將允許操作員物理移動(dòng)充電站，更改充電時(shí)間表，或更改充電參數(shù)，例如提供給電池的最大電壓和電流，從而提高他們的機(jī)器人的生產(chǎn)力——減少機(jī)器人的數(shù)量和成本——并使這些機(jī)器人的電池壽命更長(zhǎng)。”

指揮官 API（來(lái)源：WiBotic）

收費(fèi)數(shù)據(jù)（來(lái)源：WiBotic）

能源優(yōu)化

WiBotic 的無(wú)線充電系統(tǒng)使無(wú)人機(jī)能夠完全自主充電，因此它們可以一直處于待機(jī)狀態(tài)或反復(fù)飛行，而無(wú)需手動(dòng)或機(jī)械更換電池。即使沒有操作員在場(chǎng)，這種使用也能讓您優(yōu)化飛行時(shí)間——非常適合所有不需要專業(yè)人員在場(chǎng)的情況。

Commander 軟件包的目標(biāo)是提供充電基礎(chǔ)設(shè)施的綜合視圖，包括充電可用性和狀態(tài)的可視化，以及關(guān)于哪些充電系統(tǒng)比其他系統(tǒng)使用得更多的歷史信息。操作員現(xiàn)在可以輕松確定充電平臺(tái)的最佳位置，以最大限度地提高無(wú)人機(jī)活動(dòng)的機(jī)會(huì)。

“對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，問題通常是接觸式充電站體積太大，無(wú)法放置在機(jī)器人操作的區(qū)域，”沃特斯說(shuō)。“因此，機(jī)器人必須離開那個(gè)區(qū)域去充電站——讓它們長(zhǎng)時(shí)間停止使用。更好地放置充電系統(tǒng)并使用更小且不顯眼的無(wú)線充電器，允許機(jī)器人在留在工作空間內(nèi)時(shí)充電——例如，在短暫的暫停期間，或者在裝載和卸載時(shí)。”

沃特斯指出，對(duì)于無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，問題更為嚴(yán)重，因?yàn)樗鼈兿鄬?duì)較小的電池放電非常快。無(wú)人機(jī)的典型飛行時(shí)間為 30 分鐘或更短，這意味著它的航程僅限于它在 15 分鐘內(nèi)可以飛行的距離，以便它有足夠的電量回家。“隨著最近自動(dòng)飛行規(guī)則的放寬，無(wú)人機(jī)現(xiàn)在可以從充電站飛到另一個(gè)充電站——大大擴(kuò)展了它們的航程，”沃特斯說(shuō)。“但是，他們必須在起飛前知道下一個(gè)充電站的狀態(tài)，以免他們到達(dá)時(shí)發(fā)現(xiàn)另一架無(wú)人機(jī)正在占領(lǐng)他們的著陸點(diǎn)或停止服務(wù)的充電站。在電力線或鐵路檢查等應(yīng)用真正實(shí)現(xiàn)自主之前，無(wú)人機(jī)操作員必須確信充電基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)到位，可以完成遠(yuǎn)程任務(wù)。”

充電站地圖視圖（來(lái)源：WiBotic）

關(guān)鍵是實(shí)施主動(dòng)充電技術(shù)，利用技術(shù)數(shù)據(jù)來(lái)提高電池能量。“因此，與其總是將每個(gè)電池充電到其最大電壓水平和最大可能的速度 [電流]——這是大多數(shù)充電器所做的——操作員現(xiàn)在只需使用完成工作所需的能量，”沃特斯說(shuō)。“例如，如果電池可以運(yùn)行機(jī)器人 12 小時(shí)，而工作班次只有 8 小時(shí)，則沒有理由將電池充電至 100%。停在 95% 時(shí)，您可以將電池壽命延長(zhǎng) 50%。充電電流也是如此。如果機(jī)器人整夜離線 12 小時(shí)，則沒有理由在 1 小時(shí)內(nèi)給電池充電。指揮官可以重置該機(jī)器人及其組中的每個(gè)機(jī)器人的充電速度，使其充電速度更慢，但仍能在第二天早上做好準(zhǔn)備。”

軟件包

借助 Commander 的功能和 API，沃特斯解釋了如何延長(zhǎng)昂貴鋰電池的使用壽命，收集和存儲(chǔ)機(jī)器人車隊(duì)每次電池充電的每個(gè)日志文件。“該日志文件包含有關(guān)電池的寶貴數(shù)據(jù) [在充電過程中如何接受能量以及充電需要多長(zhǎng)時(shí)間] 以及有關(guān)充電站的信息 [即，哪些站現(xiàn)在可用，哪些站歷史上使用次數(shù)超過其他人]”他說(shuō)。“這些信息可用于重新設(shè)計(jì)充電基礎(chǔ)設(shè)施，讓更多機(jī)器人能夠更方便地充電——尤其是在‘機(jī)會(huì)充電’場(chǎng)景中，他們每天需要多次快速充電。這些數(shù)據(jù)還可用于監(jiān)控電池性能，以在電池故障發(fā)生之前識(shí)別它們，或?qū)Σ煌放齐姵氐男阅苓M(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試。這些數(shù)據(jù)對(duì)于電池和充電安全法規(guī)日益增長(zhǎng)的需求也很重要。”

用戶可以設(shè)置模式在白天快速充電，此時(shí)機(jī)器人的正常運(yùn)行時(shí)間很重要，而在夜間更慢，以最大限度地延長(zhǎng)整體電池壽命。“從本質(zhì)上講，Commander 是一種通信機(jī)制和數(shù)據(jù)庫(kù)，用于在充電站網(wǎng)絡(luò)中收集和存儲(chǔ)信息，”沃特斯說(shuō)。“在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)世界中，該架構(gòu)盡可能靈活非常重要。我們的軟件團(tuán)隊(duì)認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)，并將 Commander 開發(fā)為“docker 容器”。這意味著它是一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用程序，幾乎可以在任何計(jì)算設(shè)備上運(yùn)行，從 Windows 筆記本電腦到專用的 Linux 服務(wù)器，甚至是像 Raspberry Pi 這樣簡(jiǎn)單的東西。由于這種架構(gòu)，Commander 還可以托管在云中，通過互聯(lián)網(wǎng)上的全球發(fā)射機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。

Commander 還可用于 IT 安全至關(guān)重要的環(huán)境，但也可以使用 docker RESTful 容器 API 將其移植到任何云。在 Commander 中看到的所有數(shù)據(jù)都可以通過調(diào)用 API 甚至從外部系統(tǒng)來(lái)訪問，以自動(dòng)訪問收集的信息并對(duì)其采取行動(dòng)。用戶界面提供對(duì)所有參數(shù)狀態(tài)的直接可見性，并允許用戶調(diào)整充電設(shè)置和執(zhí)行系統(tǒng)維護(hù)，例如固件更新。“例如，倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)可以識(shí)別機(jī)器人何時(shí)停機(jī) 10 分鐘，并可以詢問最近的 WiBotic 發(fā)射器的狀態(tài)，”沃特斯說(shuō)。“如果可用，它可以將機(jī)器人送到該站進(jìn)行快速充電，如果需要，它甚至可以調(diào)整該充電周期的充電電壓和速度 [電流]。”

WiBotic 預(yù)計(jì) Commander 將用于在單個(gè)設(shè)施內(nèi)需要密集集群機(jī)器人車隊(duì)的所有應(yīng)用。“隨著我們擴(kuò)展 Commander 的能力，我們將探索其直接從‘智能’電池或機(jī)器人操作系統(tǒng)收集充電數(shù)據(jù)的能力，”沃特斯說(shuō)。“這將使軟件最終能夠整合不使用 WiBotic 硬件的機(jī)器人。” 沃特斯評(píng)論說(shuō)，隨著時(shí)間的推移，我們可以期待在分散的機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)中得到更廣泛的采用，其中每個(gè)位置可能只有一兩個(gè)機(jī)器人，但在全球有數(shù)百個(gè)位置。安全機(jī)器人、檢查機(jī)器人和送貨機(jī)器人是這些應(yīng)用的例子，它們也將受益于更好的充電基礎(chǔ)設(shè)施管理。

審核編輯 黃昊宇