Matt Carlson, Αντιπρόεδρος Ανάπτυξης Επιχειρήσεων στο WiBotic – Σειρά Συνεντεύξεων

Ο Matt Carlson είναι ο Αντιπρόεδρος Ανάπτυξης Επιχειρήσεων στο WiBotic Inc, μια εταιρεία που παρέχει αξιόπιστες ασύρματες λύσεις φόρτισης για να φορτίζουν αέριες, κινητές και υδάτινες ρομποτικές συστήματα.

Γιατί οι ασύρματες λύσεις φόρτισης είναι τόσο σημαντικές για το μέλλον της ρομποτικής;  

Οι ρομποτές χρειάζονται τη δυνατότητα να φορτίζουν αυτόνομα για τις περισσότερες εφαρμογές.  Απλά δεν είναι οικονομικά βιώσιμο να雇είτε ένα προσωπικό για τη διαχείριση της φόρτισης της μπαταρίας ή της ανταλλαγής της μπαταρίας.  Ωστόσο, η περισσότερη αυτόνομη φόρτιση σήμερα γίνεται χρησιμοποιώντας σταθμούς φόρτισης που απαιτούν φυσική σύνδεση ηλεκτρικών επαφών.

Αυτό απαιτεί πολύ ακριβή πλοήγηση στο σταθμό φόρτισης, το οποίο είναι δύσκολο να προγραμματιστεί και δεν είναι πάντα αξιόπιστο.  Η αποτυχία να ευθυγραμμιστεί σωστά οι επαφές μπορεί να σημαίνει ένα χαμένο κύκλο φόρτισης και χρόνο ανεργίας του ρομποτή.  Οι σταθμοί επαφής θα φθείρουν επίσης με τον καιρό, ή οι επαφές μπορεί να γίνουν βρώμικες ή να σκουριάσει – ξανά με αποτέλεσμα την ανομοιόμορφη φόρτιση.  Τέλος, οι κατασκευαστές ρομποτών χρησιμοποιούν eine ευρεία ποικιλία τύπων ηλεκτρικών επαφών, καθιστώντας σχεδόν αδύνατο να έχουν einen σταθμό φόρτισης που μπορεί να φορτίσει οποιοδήποτε ρομποτή.

Τα ασύρματα συστήματα δεν έχουν κανένα από αυτά τα προβλήματα.  Τα συστήματα WiBotic προσφέρουν beberapa εκατοστά ευελιξίας ευθυγράμμισης, ώστε δεν είναι απαραίτητο να έχεις eine εξαιρετικά ακριβή πλοήγηση.  Επειδή οι κεραίες μπορούν να σφραγιστούν πλήρως από τα στοιχεία και δεν έρχονται σε φυσική επαφή μεταξύ τους, τα ασύρματα συστήματα είναι επίσης εξαιρετικά αξιόπιστα και μπορούν να χειριστούν έναν ατελείωτο αριθμό κύκλων φόρτισης.  Τέλος, καθώς η χρήση ρομποτών αυξάνεται, οι περισσότερες εταιρείες θα χρησιμοποιούν περισσότερους από einen τύπο ρομποτή.  Αντί να έχουν einen τοίχο ή δωμάτιο αφιερωμένο σε πολλούς διαφορετικούς σταθμούς φόρτισης, ένας đơnικός ασύρματος σταθμός φόρτισης μπορεί να φορτίσει οποιοδήποτε ρομποτή που έχει αναβαθμιστεί με μια απλή κεραία λήπτη, σώζοντας χρήματα και χώρο.

Η αρχική εστίαση του Wibotic ήταν η παροχή ενέργειας σε ιατρικές συσκευές, ποιο ήταν ο λόγος για την στροφή προς τους ρομποτές, τα drones και τα Αυτόνομα Υπόθαλάσσια Οχήματα (AUVs);

Οι δύο ιδρυτές του WiBotic, Ben Waters και Josh Smith, είχαν πραγματικά εστιάσει στην ασύρματη ενέργεια για ιατρικές συσκευές κατά τη διάρκεια του μεγαλύτερου μέρους της έρευνάς τους στο Πανεπιστήμιο του Washington.  Η τεχνολογία τους αυξήθηκε την εμβέλεια και την αξιοπιστία της ασύρματης ενέργειας, τα οποία ήταν και τα δύο κρίσιμα για την ιατρική αγορά.  Ωστόσο, όταν ο Ben έλαβε το διδακτορικό του και ίδρυσε το WiBotic, η εταιρεία επικεντρώθηκε αμέσως στη ρομποτική ως την κύρια αγορά.   Αυτό βασίζεται στην ζήτηση από τη βιομηχανία ρομποτικής.

Οι κατασκευαστές ρομποτών και drones και οι τελικοί χρήστες αναγνώρισαν τα οφέλη της τεχνολογίας WiBotic όσον αφορά το επίπεδο ισχύος και την εμβέλεια σε σύγκριση με άλλα ασύρματα συστήματα.  Ήταν επίσης αρχίζοντας να παλέψουν με την ανάπτυξη σταθμών φόρτισης με επαφή για μεγάλες στόλους ρομποτών και αναζητούσαν πιο αξιόπιστες λύσεις.

Για την αγορά drones, η φόρτιση με επαφή είναι ένα μη ξεκίνημα στις περισσότερες περιπτώσεις,既然 τα drones λειτουργούν εξωτερικά (πřevážně) όπου το νερό γίνεται ένα ζήτημα με οποιαδήποτε φυσική ηλεκτρική επαφή.  Και, φυσικά, οι υποθαλάσσιες εφαρμογές ωφελούνται επίσης από τη πλήρως σφραγισμένη φύση της ασύρματης ενέργειας.

Ποια είναι οι τεχνολογίες μεταφοράς ισχύος που χρησιμοποιούνται; 

Το WiBotic χρησιμοποιεί στοιχεία και της ηλεκτρικής επαγωγής και της μαγνητικής αντίδρασης για τη μεταφορά ισχύος.  Αυτές οι δύο μεθόδους είναι σχετικά καλά αποδεδειγμένες σε ένα ευρύ φάσμα επιπέδων ισχύος.  Αυτό που διακρίνει το WiBotic είναι η ικανότητά μας να διαχειριζόμαστε τη σύνδεση (τεχνικά την αντίσταση) μεταξύ κεραιών σε πραγματικό χρόνο.   Αυτό που ονομάζουμε Προσαρμοστική Αντιστάθμιση.

Μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις με την ασύρματη ενέργεια, ιδιαίτερα για τη ρομποτική, είναι ότι το ηλεκτρικό περιβάλλον αλλάζει συνεχώς.  Αν ο ρομποτής συνδεθεί σε μια ελαφρώς διαφορετική θέση, αν τα εσωτερικά ηλεκτρονικά του ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται κατά τη διάρκεια της φόρτισης, και καθώς η μπαταρία φορτίζει, η αντίσταση μεταξύ της πλευράς μετάδοσης και λήψης του συστήματος αλλάζει.  Αυτό μπορεί να επηρεάσει δραματικά την απόδοση και την εμβέλεια.   Η τεχνολογία μας Προσαρμοστική Αντιστάθμιση παρακολουθεί συνεχώς τις αλλαγές στην αντίσταση, ώστε να podemos διατηρήσουμε την απόδοση και τα επίπεδα ισχύος, ακόμη και καθώς όλα αυτά τα άλλα στοιχεία στο σύστημα αλλάζουν.

Μπορείτε να συζητήσετε την αποδοτικότητα των μονάδων, όπως πόσο ισχύς χάνεται κατά τη διάρκεια της μετάδοσης ισχύος; 

Για τα συστήματα WiBotic 250-300 Watt, έχουμε ένα επίπεδο αποδοτικότητας από 70% έως 80%.  Αυτό αντιπροσωπεύει την πλήρη αποδοτικότητα του συστήματος από την είσοδο στο μεταγωγέα μας μέχρι την έξοδο στη μπαταρία.  Το πραγματικό τμήμα κεραιών του συστήματος είναι περίπου 95% αποδοτικό, αλλά υπάρχουν απώλειες στο κύκλωμα του μεταγωγέα και επίσης στο κύκλωμα φόρτισης της μπαταρίας.   Αυτό το τελευταίο είναι σημαντικό να σημειωθεί,既然 ακόμη και ένας πολύ καλά σχεδιασμένος “πληκτρολογήστε” φορτιστής μπαταρίας είναι τυπικά μόνο γύρω στο 90-95% αποδοτικός.

Η χρήση ενός ασύρματου συστήματος όπως το δικό μας οδηγεί σε περίπου 10% λιγότερη αποδοτικότητα από το status quo της φόρτισης με επαφή.

Ποια είναι οι περιορισμοί απόστασης με πόσο κοντά πρέπει να είναι η ρομποτική μονάδα από την πηγή ισχύος; 

Αυτό зависит από το μέγεθος των κεραιών που χρησιμοποιούνται.  Η τυπική κεραία μεταγωγέα μας είναι 20cm σε διάμετρο και η κεραία λήπτη είναι 10cm σε διάμετρο.  Με αυτά τα μεγέθη κεραιών, επιτρέπουμε 5cm αέρος μεταξύ κεραιών και μέχρι 5cm πλευρικής απόκλισης από μια συνκεντρωτική θέση (ώστε 10 tổng cm πλευρικής εμβέλειας).

Αντιθέτως με άλλα ασύρματα συστήματα, και λόγω της τεχνολογίας μας Προσαρμοστική Αντιστάθμιση, παρέχουμε πλήρη ισχύ στη μπαταρία σε οποιαδήποτε θέση μέσα σε αυτήν την εμβέλεια.   Οι εμβέλειες μπορούν να αυξηθούν αυξάνοντας το διάμετρο των κεραιών.  Επειδή οι κεραίες μας είναι σχετικά απλές PCBAs (οι οποίες είναι επίσης πολύ λεπτές και ελαφριές) μπορούμε να τροποποιήσουμε και να παράγουμε προσαρμοσμένες εκδόσεις τους σχετικά οικονομικά για τους πελάτες που προτιμούν διαφορετικό μέγεθος.

Είναι δυνατόν να χρησιμοποιούν πολλαπλά ρομποτικά συστήματα την ίδια σταθμός φόρτισης; 

Απαραίτητα!  Μόνο ένα ρομποτικό σύστημα μπορεί να φορτίζει σε einen ασύρματο σταθμό φόρτισης την ίδια στιγμή, αλλά ολόκληροι στόλοι διαφορετικών ρομποτικών συστημάτων μπορούν να μοιράζονται την ίδια σταθμός φόρτισης (ή σύνολο σταθμών φόρτισης).  Αυτό είναι δυνατό,既然 ο σταθμός μεταγωγέα δεν στέλνει ένα συγκεκριμένο επίπεδο τάσης και ρεύματος.  Αντίθετα, στέλνει ασύρματη ισχύ σε μια καθορισμένη συχνότητα.  Ο φορτιστής μας Onboard, εγκατεστημένος στο ρομποτικό, μετατρέπει αυτήν την ασύρματη ενέργεια στην συγκεκριμένη τάση και ρεύμα που χρειάζεται από αυτό το όχημα.

Υποστηρίζουμε μπαταρίες από 0-60V και επίπεδα ρεύματος από 0-30A με την τρέχουσα γραμμή προϊόντων μας.

Μπορείτε να συζητήσετε κάποια από το λογισμικό βελτιστοποίησης ισχύος που προσφέρεται τώρα; 

Το ασύρματο λογισμικό μας φόρτισης πηγαίνει με μια ιστοσελίδα-GUI που επιτρέπει στους πελάτες να ρυθμίσουν το σύστημα για eine ευρεία ποικιλία παραμέτρων.  Για παράδειγμα, οι χρήστες μπορούν να επιλέξουν να φορτίσουν στην τυπική “100% φόρτιση” για μια συγκεκριμένη μπαταρία.  Αλλά αν το κάνουν αυτό κάθε φορά, μπορεί να μην πάρουν τόσο πολλές κύκλους φόρτισης από τη μπαταρία.   Αν η φόρτιση 100% δεν χρειάζεται, το μέγιστο επίπεδο τάσης μπορεί να ρυθμιστεί προς τα κάτω για να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Ομοίως, αν η μπαταρία φορτίζεται πάντα με το μέγιστο ρεύμα (αμπέρ), η διάρκεια ζωής της θα μειωθεί.  Χρησιμοποιώντας το GUI και τις APIs μας, οι χρήστες μπορούν πραγματικά να προγραμματίσουν τη φόρτιση, ώστε να φορτίσουν όσο το δυνατόν γρηγορότερα όταν ο ρομποτής χρειάζεται να επιστρέψει στην υπηρεσία, ή πιο αργά όταν ξέρουν ότι έχουν περισσότερο χρόνο (π.χ. διανύκτης για παράδειγμα).   Αυτά τα χαρακτηριστικά ρύθμισης και βελτιστοποίησης μπαταρίας είναι διαθέσιμα με το τυπικό GUI και χρησιμοποιώντας τις APIs μας.

Προσφέρουμε επίσης ένα νέο προϊόν λογισμικού που επιτρέπει στους χρήστες να χαρτογραφήσουν και να συγχωνεύσουν πληροφορίες φόρτισης από ολόκληρο einen στόλο μεταγωγέων και ληπτών WiBotic.  Αυτό επιτρέπει στους ρομποτές να γνωρίζουν πότε και πού οι σταθμοί φόρτισης είναι διαθέσιμοι για να μεγιστοποιήσουν τον χρόνο λειτουργίας.   Επιτρέπει επίσης λεπτομερείς αναφορές σχετικά με την απόδοση φόρτισης των μπαταριών με τον καιρό, βοηθώντας στην αναγνώριση προβλημάτων μπαταρίας και την оптимποίηση της παροχής ισχύος σε ολόκληρο τον στόλο.  Αυτά τα χαρακτηριστικά γίνονται ιδιαίτερα χρήσιμα αν ο τελικός χρήστης μπορεί να εφαρμόσει schemata φόρτισης ευκαιρίας, όπου οι ρομποτές φορτίζουν πολλές φορές την ημέρα για μικρότερα χρονικά διαστήματα, αντί να αφήνουν την υπηρεσία για αρκετές ώρες κάθε φορά για φόρτιση.

Η προσφορά ασύρματης ισχύος σε Αυτόνομα Υπόθαλάσσια Οχήματα (AUVs) φαίνεται να είναι εξαιρετικά προκλητική, μπορείτε να συζητήσετε αυτό; 

Ναι, υπάρχουν πραγματικά πολλές προκλήσεις με τις υποθαλάσσιες εφαρμογές.   Από μια πλευρά μεταφοράς ισχύος, einige εκατοστά αλατόνερο θα αποσβέσουν την μεταφορά ισχύος κατά περίπου 50%, ώστε θα χρειαστεί περισσότερος χρόνος για να φορτιστεί η ίδια μπαταρία κάτω από το νερό από ότι θα χρειαζόταν στον αέρα.

Η εμβέλεια κεραιών είναι επίσης πιο περιορισμένη για τον ίδιο λόγο, το οποίο σημαίνει ότι το UAV πρέπει να έχει πολύ καλή πλοήγηση για να βρει επιτυχώς και να συνδεθεί με τον σταθμό φόρτισης.  Αυτό συνήθως βοηθάται από κάποιο είδος φυσικού μηχανισμού ευθυγράμμισης που κατευθύνει το UAV προς τον σταθμό φόρτισης και βοηθά στην ευθυγράμμισή των κεραιών.

Το όφελος της ασύρματης ισχύος κάτω από το νερό, ωστόσο, είναι ότι οι κεραίες μπορούν να σφραγιστούν πλήρως.  Τα συστήματα WiBotic λειτουργούν τώρα στο ερευνητικό σταθμό MBARI MARS off της ακτής του Monterey, CA, σε βάθος σχεδόν 3000ft.  Σε αυτήν την περίπτωση, τα ηλεκτρονικά του σταθμού μεταγωγέα και του λήπτη στεγάζονται σε 1atm πρεσσαριστό μπουκάλι, αλλά τα ηλεκτρονικά μπορούν επίσης να σχεδιαστούν για πλήρως γεμισμένα κιβώτια για να αντέξουν ακόμη μεγαλύτερο βάθος.

Το WiBotic συνεχίζει να εργάζεται με το DoD, διάφορες πανεπιστημιακές, μη κερδοσκοπικές και εμπορικές εταίρους για να επεκτείνει τη χρήση των συστημάτων μας κάτω από το νερό, αλλά είναι πραγματικά ένα προκλητικό περιβάλλον!

Το WiBotic έχει πρόσφατα ανακοινώσει εξοπλισμό εξουσιοδότησης από την Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών (FCC) για τους μεταγωγείς και λήπτες υψηλής ισχύος.  Αυτά τα προϊόντα είναι τα πρώτα συστήματα – λειτουργώντας μέχρι 300 Watt – που λαμβάνουν εξουσιοδότηση FCC για χρήση σε κινητούς ρομποτές, drones και άλλα βιομηχανικά συσκευές.  Γιατί είναι αυτό σημαντικό και τι σημαίνει αυτό για το μέλλον της ρομποτικής και των drones;  

Καθώς η βιομηχανία ρομποτικής συνεχίζει να αυξάνεται, οι κατασκευαστές ρομποτών και οι τελικοί χρήστες αντιμετωπίζουν ένα αυξανόμενο επίπεδο ρύθμισης και αυστηρότερων απαιτήσεων ασφαλείας.  Είναι σημαντικό για τους πελάτες μας να γνωρίζουν ότι τα προϊόντα WiBotic, ως συστατικά στο μεγαλύτερο ρομποτικό σύστημα, θα ικανοποιήσουν αυτές τις απαιτήσεις ρύθμισης.   Σε σύντομη, αυτό επιτρέπει στους κατασκευαστές ρομποτών και drones να εστιάσουν σε πρόσθετες λειτουργίες και χαρακτηριστικά για τους τελικούς χρήστες, αντί να ασχολούνται με ερωτήσεις πιστοποίησης.  Αυτό θα τους επιτρέψει να αναπτύξουν μεγαλύτερους στόλους πιο γρήγορα από ότι θα ήταν διαφορετικά.

Υπάρχει κάτι άλλο που θα ήθελε να μοιραστεί σχετικά με το Wibotic; 

Επειδή οι περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται τις φυσικές κεραίες και τα κυκλώματα όταν σκέφτονται την ασύρματη ισχύ, το τεράστιο έργο που έχουμε επενδύσει στο λογισμικό και το firmware μας συχνά παραβλέπεται.  Σε πολλές περιπτώσεις, είναι το προηγμένο firmware που έχουμε αναπτύξει που επιτρέπει στο hardware μας να εκτελείται σε τόσο χρήσιμες εμβέλειες και επίπεδα ισχύος.

Επικεντρωνόμαστε επίσης στην προσθήκη περισσότερων ικανοτήτων λογισμικού βελτιστοποίησης ισχύος για να επιτρέψουμε ακόμη μεγαλύτερη ανάλυση και benchmarking της χρήσης ισχύος και της αντοχής των μπαταριών σε eine ευρεία ποικιλία ρομποτικών εφαρμογών.

Ευχαριστούμε για τη μεγάλη συνέντευξη, οι αναγνώστες που επιθυμούν να μάθουν περισσότερα πρέπει να επισκεφθούν στο WiBotic Inc, ή να διαβάσουν πώς το WiBotic Λάβει την πρώτη εξουσιοδότηση FCC για υψηλή ισχύ ασύρματης φόρτισης ρομποτών & drones.