Geriausių pasaulyje humanoidinių robotų pasirinkimas: NGI šaltinio ir apkrovos testavimas

Nuo Silicio slėnio iki Šendženo, nuo mokslinių tyrimų ir plėtros laboratorijų iki gamybos cechų – humanoidinių robotų sektorius sparčiai auga ir tampa pasaulinės technologinės konkurencijos centru. Sparčiai augant „įkūnytam intelektui“ ir sulaukiant tvirtos politinės paramos, tokios kaip Kinijos pramonės ir informacinių technologijų ministerijos (MIIT) paskelbtos gairės dėl novatoriškos humanoidinių robotų plėtros, pramonė spartina perėjimą nuo „demonstracijų laboratorijose“ prie „masinės gamybos“.

Pasak Tarptautinės robotikos federacijos (IFR), prognozuojama, kad iki 2030 m. pasaulinė humanoidinių robotų rinka pasieks šimtų milijardų JAV dolerių mastą. Šioje pramonės transformacijos bangoje pagrindiniais prioritetais tapo didelės galios pliūpsniai, ilgaamžiškumas ir didelis saugumas. Pagrindiniai komponentai, įskaitant akumuliatorių blokus („galios širdį“), nuolatinės srovės keitiklius („energijos indus“), jungiamuosius variklius ir jutiklius („suvokimo nervus“), susiduria su itin sudėtingais testavimo iššūkiais.

Toliau pateikiame realius NGI didelio našumo šaltinių ir apkrovų sprendimų diegimo atvejus pasaulinėse aukščiausio lygio humanoidinių robotų įmonėse.

1 atvejis: Ekstremalūs iššūkiai jungtiniuose moduliuose ir elektros energijos sistemose

Kliento fonas

„Customer Z“ yra pasaulyje pirmaujanti bendrosios paskirties dirbtinio intelekto robotikos įmonė, kurios pagrindinė veikla yra įkūnytasis intelektas. Ji sukūrė visavertę technologijų ir produktų sistemą, pagrįstą trimis ramsčiais: robotų technine įranga, išmaniaisiais algoritmais ir atvira platforma. Turėdama glaudžiai integruotą aparatinės ir programinės įrangos architektūrą, įmonė nuolat tobulina robotų galimybes aplinkos suvokimo, užduočių supratimo ir fizinio vykdymo srityse.

Pradiniai reikalavimai

Didelės dinamikos akumuliatorių bloko modeliavimas

Vaikštant, šokinėjant ar atliekant sudėtingus judesius, sąnarių varikliai generuoja momentinius srovės šuolius, kurie gali viršyti 200 A. Įprasti maitinimo šaltiniai negali imituoti milisekundžių lygio dinamikos, todėl sunku patvirtinti akumuliatoriaus apsaugos mechanizmus ir stabilumą ekstremaliomis sąlygomis.

DC-DC keitiklio efektyvumo ir stabilumo patikrinimas

DC-DC keitikliai sumažina aukštą akumuliatoriaus įtampą iki žemos įtampos, reikalingos valdymo plokštėms ir jutikliams. Klientui reikėjo patikrinti konversijos efektyvumą, pulsacijos triukšmą ir dinaminį atsaką esant kintančiai įėjimo įtampai ir trumpalaikėms apkrovoms, užtikrinant stabilų modulių veikimą esant galios svyravimams.

Didelio tikslumo jutiklių testavimas

Siekiant užtikrinti suvokimo tikslumą ir eksploatavimo saugą, pagrindiniams jutikliams (pvz., jėgos ir lytėjimo jutikliams) reikalingas griežtas patvirtinimas. Klientui reikėjo bandymo įrangos su didelio tikslumo matavimo galimybėmis, galinčios sinchronizuoti signalo išvestį ir fiksuoti mikroamperų lygio atsakus, kad būtų galima tiksliai įvertinti tiesiškumą, jautrumą ir dinaminį atsaką.

NGI testavimo sprendimas

Po daugybės techninių diskusijų ir prototipų patvirtinimų NGI pateikė koordinuotą testavimo sprendimą, kurį sudaro N36200 serijos plataus diapazono programuojamas nuolatinės srovės maitinimo šaltinis ir N69200 serijos didelio našumo didelės galios nuolatinės srovės elektroninė apkrova, tiksliai atitinkanti akumuliatorių blokų, nuolatinės srovės keitiklių ir jutiklių testavimo reikalavimus.

2 atvejis: didelio efektyvumo variklio modeliavimo bandymas

Kliento fonas

„Customer P“ yra pirmaujanti vietinė robotikos įmonė, orientuota į didelio našumo bioninius robotus, skirtus naudoti namuose ir komerciniais tikslais. Bendrovė, kurios pagrindinė techninė kliūtis yra humanoidinio judesio valdymas, pristatė savo pirmąjį dvikojį humanoidinį robotą, kuris yra aukščiausio lygio įkūnyto intelekto plėtros Kinijoje simbolis.

Kliento reikalavimai

Dvikryptis energijos srautas (dviejų kvadrantų veikimas)

Važiuojant nuokalne, lėtėjant arba avarinio stabdymo metu varikliai veikia energijos generavimo (stabdymo) būsenoje, gamindami atgalinę srovę. Tradiciniai vienkrypčiai maitinimo šaltiniai negali absorbuoti šios energijos, todėl kyla įrangos sugadinimo rizika.

Baterijos modeliavimas

Variklių bandymams reikalingos arba tikros baterijos, arba didelio tikslumo baterijų simuliatoriai. Praktiškai tikros baterijos susiduria su tokiomis problemomis kaip talpos mažėjimas ir saugos rizika. Klientui reikėjo bandymo įrangos, galinčios imituoti baterijos charakteristikas esant skirtingoms įkrovos būsenos (SOC) sąlygoms ir sugerti regeneracinę srovę.

NGI testavimo sprendimas

Remdamasi išsamiomis techninėmis diskusijomis, gaminių bandymais ir patikimumo patvirtinimu, „NGI“ pateikė „N35100“ serijos programuojamą dvikryptį nuolatinės srovės maitinimo šaltinį (1U kompaktiškas formos koeficientas, iki 7.5 kW vienam įrenginiui), visapusiškai atsižvelgdama į šiuos pagrindinius testavimo scenarijus:

Be to, NGI siūlo didelio tikslumo akumuliatorių simuliatorius, nuolatinės srovės elektronines apkrovas ir NXI modulinius prietaisus, teikdama išsamią akumuliatorių, pavarų ir jutiklių aparatūros bandymų humanoidinių robotų srityje aprėptį – taip paspartindama tiek mokslinius tyrimus ir plėtrą, tiek masinės gamybos patvirtinimą.