【要让机器人跑完马拉松,得用啥样的电池?】机器人的能耗主要来自机械运动,尤其是垂直方向的举升和剧烈加速动作能耗最高,如“后空翻”,看似轻巧,但其短时间内的功率需求巨大,瞬间放电倍率可达50C,这相当于普通电池日常使用放电倍率的100倍以上。
目前机器人日常续航仍只有2小时左右,无法满足未来复杂任务需求(一般复杂任务需达到5C以上放电倍率),因此解决电池问题成为重中之重。
电池太重,会大大降低机器人的灵活性;电池容量不足,则限制了机器人的实际使用范围。为解决电池问题,主要从提升电池的能量密度和利用机器人自身结构分布式储能进行研究。
能量密度则成为了电池革命的关键,其决定了机器人能否长时间运行甚至完成更多负责任务。科学家们正积极研究下一代电池技术,其中,固态电池以固态电解质替代液态电解质,提升负极安全性,能量密度达500Wh/kg。锂空气电池理论密度超1000Wh/kg,可延长续航,但尚处实验室阶段。
此外,科学家还提出来多功能结构电池的概念,将机器人身上任何位置作为储能单元,增加了机器人可携带的能量。研究人员开发出了一种柔性锌空气电池,可以与机器人甚至昆虫外壳结合,不仅供能,还辅助运动功能。中国科普博览