WiBotic’ten Matt Carlson, İş Geliştirme Başkan Yardımcısı – Röportaj Serisi

Matt Carlson, WiBotic Inc‘in İş Geliştirme Başkan Yardımcısı’dır. WiBotic, havadan, mobil ve su altı robot sistemlerini şarj etmek için güvenilir kablosuz güç çözümleri sunan bir şirkettir.

Robotik geleceği için kablosuz şarj çözümleri neden bu kadar önemli?  

Robotlar, çoğu uygulama için otomatik şarj能力ine ihtiyaç duyar. Bir grup işçiyi battery şarjı veya değişimi için istihdam etmek maliyet etkili değildir. Ancak, günümüzde kullanılan çoğu otomatik şarj, fiziksel temas gerektiren şarj istasyonları ile yapılır.

Bu, şarj istasyonuna çok precisa bir şekilde girilmesi gerektiğini gerektirir ve bu her zaman güvenilir değildir. Temas noktalarının hizalanmaması, şarj döngüsünün kaçırılması ve robotun durması anlamına gelebilir. Temas tabanlı istasyonlar zamanla aşınabilir veya temas noktaları kirlenebilir veya paslanabilir, bu da tutarlı şarjı etkiler. Ayrıca, robot üreticileri farklı elektrik temas tipleri kullanır, bu da tek bir şarj istasyonunun herhangi bir robota şarj edebilmesi neredeyse imkansız hale getirir.

Kablosuz sistemlerde bu sorunlar yoktur. WiBotic sistemleri, birkaç santimetrelik hizalama toleransına sahiptir, bu nedenle çok precisa bir navigasyon yığınına ihtiyaç yoktur. Antenlerin完全 olarak mühürlenmesi ve birbirleriyle fiziksel temas etmemeleri nedeniyle kablosuz sistemler cũng çok güvenilir ve sınırsız sayıda şarj döngüsünü işleyebilir. Ayrıca, robot kullanımı arttıkça, şirketler genellikle birden fazla robot tipi kullanır. Birden fazla şarj istasyonuna sahip olmak yerine, tek bir kablosuz şarj istasyonu, basit bir alıcı anten ile donatılmış herhangi bir robota şarj edebilecek ve para ve alan tasarrufu sağlayacaktır.

WiBotic’in ilk odak noktası tıbbi cihazları güçlendirmeydi, neden robotlar, dronlar ve Otonom Su Altı Araçlarına (AUV) doğru yöneldi?

WiBotic’in kurucuları Ben Waters ve Josh Smith, University of Washington’da araştırma yaptığı sırada gerçekten de tıbbi cihazlar için kablosuz güç üzerinde odaklanmışlardı. Teknolojileri, kablosuz gücün menzilini ve güvenilirliğini artırdı, bu da tıbbi pazar için kritikti. Ancak, Ben doktorasını aldıktan ve WiBotic’i kurduktan sonra, şirket hemen robotik olarak ana pazarına odaklandı. Bu, robot endüstrisinden gelen talebe dayanıyordu.

Robot ve drone üreticileri ve son kullanıcılar, WiBotic teknolojisindeki güç seviyesi ve menzili diğer kablosuz sistemlerle karşılaştırdıklarında faydalarını gördüler. Ayrıca, büyük robot filoları için temas tabanlı şarjıcıların dağıtımı ile mücadele ediyorlar ve daha güvenilir çözümler arıyorlardı.

Drone pazarı için, temas tabanlı şarj genellikle mümkün değildir, çünkü dronlar genellikle dışarıda çalışır ve su, herhangi bir fiziksel elektrik teması ile sorunlara neden olur. Ayrıca, su altı uygulamaları da kablosuz gücün tamamen mühürlenmiş doğasından faydalanır.

Kullanılan güç transfer teknolojileri nelerdir? 

WiBotic, elektriksel endüksiyon ve manyetik rezonansın unsurlarını güç transferi için kullanır. Bu iki yöntem, geniş bir güç seviyesinde relatively kanıtlanmışlardır. WiBotic’i ayıran, antenler arasındaki bağlantıyı (teknik olarak empedans) gerçek zamanlı olarak yönetme yeteneğimizdir. Bunu Adaptive Impedance Matching (Uyumlu Empedans Eşleştirme) olarak adlandırıyoruz.

Kablosuz güç, özellikle de robotik için, en büyük zorluklardan biri, elektriksel ortamın sürekli değişmesidir. Robot şarj istasyonuna biraz farklı bir konumda girerse, dahili elektronikleri şarj sırasında açılır ve kapanırsa ve batarya kendisi şarj olurken, sistemdeki empedans değişir. Bu, verimliliği ve menzili dramatik olarak etkileyebilir. AIM teknolojimiz, empedans değişikliklerini sürekli olarak izler, böylece diğer tüm sistem elemanları değişse bile verimliliği ve güç seviyelerini koruyabiliriz.

Birimlerinizin verimliliği hakkında konuşabilir misiniz, Örneğin, güç iletimi sırasında ne kadar güç kaybedilir? 

WiBotic’in 250-300 Watt’lık sistemleri için, uçtan uca verimlilik seviyemiz %70 ile %80 arasındadır. Bu, şarj istasyonuna giren güç ile bataryaya çıkan güç arasındaki verimliliği temsil eder. Antenlerden antenlere olan bölümün kendisi yaklaşık %95 verimlidir, ancak transmitter devrelerinde ve batarya şarj devrelerinde kayıplar vardır. Sonuncusu önemli, çünkü çok iyi tasarlanmış bir “tak ve şarj et” batarya şarj cihazı bile genellikle sadece %90-95 verimlidir.

Bunun anlamı, kablosuz bir sistem kullanmak, temas tabanlı şarjın aksine, yaklaşık %10 daha az verimlilik sağlar.

Robotik birimlerin şarj kaynağına ne kadar yakın olması gerekir? 

Bu, kullanılan antenlerin boyutuna bağlıdır. Standart transmitter antenimiz 20cm çapındadır ve alıcı antenimiz 10cm çapındadır. Bu anten boyutları ile, antenler arasında 5cm’lik bir hava boşluğu ve 5cm’lik bir yana doğru ofsete (toplam 10cm yana doğru menzil) izin veririz.

Diğer kablosuz güç sistemlerinin aksine ve AIM teknolojimiz sayesinde, bu menzil içinde herhangi bir noktada bataryaya tam güç sağlarız. Menzili artırmak için antenlerin çapını artırabiliriz. Antenlerimiz nispeten basit PCB’ler (aynı zamanda çok ince ve hafif) olduğu için, müşterilerin farklı bir boyut tercih etmesi durumunda bunları nispeten ucuz bir şekilde değiştirebilir ve üretebiliriz.

Birden fazla robot aynı şarj istasyonunu kullanabilir mi? 

Kesinlikle! Birden fazla robot aynı anda şarj olamaz, ancak farklı robot filoları aynı şarj istasyonunu (veya şarj istasyonlarını) paylaşabilir. Bu, çoğu temas tabanlı şarjcının aksine, transmitter istasyonunun belirli bir voltaj ve akım seviyesi göndermemesi nedeniyle mümkündür. Bunun yerine, belirli bir frekansta kablosuz güç gönderir. Robot上的 Onboard Charger, bu kablosuz enerjiyi aracın benötirdiği specific voltaj ve akıma çevirir.

Şu anda 0-60V ve 0-30A arasındaki bataryaları destekleriz.

Şu anda sunulan bazı güç optimizasyon yazılımları hakkında konuşabilir misiniz? 

Kablosuz güç donanımlarımız, müşterilerin çeşitli parametreleri yapılandırmasına olanak tanıyan bir web tabanlı arayüze sahiptir. Örneğin, kullanıcılar belirli bir bataryanın “100% şarj” seviyesine şarj etmeyi seçebilir. Ancak bunu her zaman yaptıklarında, bataryanın ömrü uzatmayabilirler. Bu nedenle, maksimum voltaj seviyesini aşağıya ayarlayarak bataryanın ömrünü uzatabilirler.

Aynı şekilde, bataryanın her zaman maksimum akımla (amper) şarj edilmesi, bataryanın ömrünü kısaltabilir. Kullanıcılar, GUI ve API’lerimiz kullanarak şarjı proaktif olarak planlayabilir ve robota hizmete geri dönmesi gerektiğinde daha hızlı şarj edebilecekleri şekilde veya gece boyunca daha yavaş şarj edebilecekleri şekilde ayarlayabilirler. Bu yapılandırılabilirlik ve batarya optimizasyon özellikleri, standart GUI ve API’lerimizle mevcuttur.

Ayrıca, tüm WiBotic transmitter ve alıcıların şarj bilgilerini haritalandırmanıza ve toplamanıza olanak tanıyan yeni bir yazılım ürünü sunuyoruz. Bu, robotların şarj istasyonlarının nerede ve ne zaman kullanılabilir olduğunu bilmelerine ve hizmet sürelerini en üst düzeye çıkarmalarına yardımcı olur. Ayrıca, bataryaların şarj performansı hakkında ayrıntılı raporlama sağlar ve güç dağıtımını tüm filo boyunca optimize etmeye yardımcı olur. Bu özellikler, son kullanıcıların opportunity charging şemalarını uygulayabildikleri zaman özellikle faydalı olur, yani robotlar gün boyunca birçok kez kısa süreli şarj eder.

Otonom Su Altı Araçlarına (AUV) kablosuz güç sağlamanın zorlukları hakkında konuşabilir misiniz? 

Evet, su altı uygulamaları gerçekten çok zorluklar içerir. Güç transferi açısından, birkaç santimetrelik tuzlu su, güç transferini yaklaşık %50 oranında azaltacaktır, bu nedenle aynı boyutlardaki bataryaları şarj etmek su altında havadan daha uzun sürecektir.

Anten menzili de aynı nedenle daha kısıtlıdır, bu nedenle AUV’nin şarj istasyonunu başarılı bir şekilde bulması ve şarj için hizalaması gerekir. Bu genellikle, AUV’yi şarj istasyonuna yönlendiren ve antenleri hizalayan bir fiziksel hizalama cihazı ile yapılır.

Su altı kablosuz gücün faydaları ise, antenlerin tamamen mühürlenmiş olabilmesidir. WiBotic sistemleri şu anda Monterey, CA kıyılarında bulunan MBARI MARS araştırma istasyonunda, yaklaşık 3000 feet derinlikte çalışıyor. Bu durumda, transmitter ve alıcı elektronikleri 1atm basınçlı kaplarda bulunuyor, ancak elektronikler daha büyük derinliklere dayanmak için yağ dolu kaplarda da tasarlanabilir.

WiBotic, su altı kullanımını genişletmek için Savunma Bakanlığı, çeşitli üniversiteler, kar amacı gütmeyen kuruluşlar ve ticari ortaklarla birlikte çalışmaya devam ediyor, ancak bu gerçekten zorlu bir ortamdır!

WiBotic, Federal Communications Commission (FCC) tarafından yüksek güçlü kablosuz şarj sistemleri için ekipman yetkilendirmesi aldığını recently duyurdu. Bu ürünler, 300 Watt’a kadar güçte çalışan ve mobil robotlar, dronlar ve diğer endüstriyel cihazlar için FCC onayını alan ilk sistemlerdir. Bu neden önemli ve bu, robotik ve dronların geleceği için ne anlama geliyor?  

Robotik endüstrisi büyüdükçe, üreticiler ve son kullanıcılar, daha sıkı düzenleme ve güvenlik gereksinimleri ile karşı karşıya kalıyorlar. Müşterilerimizin, WiBotic ürünlerinin, daha büyük robotik çözümlerinin bir parçası olarak, bu düzenleme gereksinimlerini karşılayacağını bilmeleri önemlidir. Kısacası, robot ve drone üreticilerinin, sertifika sorularıyla uğraşmak yerine, son kullanıcılar için ek özellikler ve işlevler geliştirmelerine olanak tanır. Bu, daha büyük filoları daha hızlı dağıtmalarına olanak sağlar.

WiBotic hakkında paylaşmak istediğiniz başka bir şey var mı? 

Çoğu insan, kablosuz güç düşününce, fiziksel antenleri ve devre kartlarını düşünür, bu nedenle geliştirdiğimiz advanced firmware genellikle gözden kaçar. Aslında, donanımlarımızın bu kadar faydalı menzil ve güç seviyelerinde performans göstermesini sağlayan, geliştirdiğimiz bu advanced firmware’dir.

Filo güç optimizasyon yazılımlarımıza daha fazla analiz ve benchmarking özelliği eklemeye devam ediyoruz, böylece güç ve batarya dayanıklılığı, geniş bir robotik uygulama yelpazesi boyunca daha iyi bir şekilde kullanılabilir.

Harika röportaj için teşekkür ederiz, daha fazla bilgi edinmek isteyen okuyucular, WiBotic Inc‘i ziyaret edebilir veya WiBotic’in robotlar ve dronlar için yüksek güçlü kablosuz şarj sistemleri için endüstri ilk FCC onayını aldığına ilişkin haberleri okuyabilir.