人型ロボットが研究室から工場へ移行, 倉庫, ロジスティクス, およびサービスアプリケーション. 商品化が加速する中, 1 つの実践的な質問がますます重要になっています:

人型ロボットは 1 つのバッテリーでどれくらい稼働できますか?

単一の答えはありません. 稼働時間はバッテリー容量に依存します, 平均消費電力, 仕事量, 動作条件, システム全体の効率.

1. 人型ロボットはどれくらいの時間走行できるか?

人型ロボットの実行時間は、その設計と用途によって大きく異なる場合があります。.

いくつかの公開されている例は有用な参考資料となります:

ロボット	バッテリー / ランタイム
ユニツリー H1	864 Wh バッテリー
形 03	2.3 kWh / まで 5 時間
アプトロニク アポロ	について 4 交換可能なバッテリーあたりの時間

Unitree H1 は 864 交換可能なバッテリー設計のWhバッテリー. 形 03 特徴 2.3 kWh バッテリー システムと報告されている最大実行時間 5 時間. Apptronik Apollo は交換可能なバッテリーを使用します, 各バッテリーは約 4 営業時間.

しかし, メーカーは異なる動作条件やテスト方法を使用している可能性があるため、これらの数値を直接比較しないでください。.

2. バッテリー容量は実行時間と等しくない

ロボットの実行時間を推定するための基本的な式は次のとおりです。:

実行時間 = バッテリーエネルギー ÷ 平均消費電力

例えば, ロボットが持っている場合:

2.3 kWhバッテリー

その平均消費電力は:

460 W

理論上のランタイムは次のようになります:

2.3 ÷ 0.46 = 5 時間

しかし, ロボットが重い荷物を運んでいる場合, 継続的に歩く, ダイナミックな動きをしたり、, 消費電力が大幅に増加する可能性があります.

したがって, 同じバッテリー容量を持つ 2 台のロボットの動作時間は大きく異なる可能性があります.

3. 人型ロボットで電力を使用するもの?

人型ロボットはモーター以外にもエネルギーを消費します.

主な電力消費システムには次のものがあります。:

• アクチュエーター – ロボットの関節と動きを駆動する
• AIコンピューティング – AIの処理と意思決定を処理します
• センサー – カメラ, IMU, 力センサー, およびその他のセンシングシステム
• 制御システム – コントローラーと通信システム
• 熱管理 – モーターの冷却, エレクトロニクス, とバッテリー

ウォーキング, 持ち上げる, 運ぶ, などのダイナミックな動きは一般的により多くのエネルギーを必要とします.

つまり、バッテリー設計は次の点に重点を置く必要があります。 平均消費電力, モーターのピーク出力だけを見るのではなく.

4. 8時間稼働するロボットにはどれくらいのエネルギーが必要か?

人型ロボットが 8 時間働くと予想される場合, 理論上のエネルギー要件は次のように推定できます。:

平均電力	エネルギー 8 営業時間
300 W	2.4 kWh
500 W	4.0 kWh
800 W	6.4 kWh
1,000 W	8.0 kWh
1,250 W	10.0 kWh

例えば, ロボットが平均消費するのは 500 W は理論的には次のことを必要とします:

500 W× 8 時間 = 4 kWh

平均消費量では、 1,000 W:

1,000 W× 8 時間 = 8 kWh

実際のバッテリー設計では変換損失も考慮する必要があります, BMS保護, 温度, バッテリーの劣化, と安全マージン.

5. 人型ロボットには 10 kWhバッテリー?

必ずしもではありません.

あ 10 すべての人型ロボットに kWh バッテリーは必要ありません. しかし, それは将来に関連する可能性があります 高負荷産業用人型ロボット より長い動作期間向けに設計されています.

ロボットがパフォーマンスする場合:

• 検査
• 軽いマテリアルハンドリング
• サービスタスク

小さめのバッテリーでも十分かもしれません.

しかし、ロボットがパフォーマンスするのは、:

• 連続歩行
• 重量物の取り扱い
• 長時間勤務シフト
• 高負荷の産業作業

5 ～ 10 kWh、またはさらに大規模なエネルギー システムが必要になる場合があります.

6. 大きなバッテリーが常に優れているわけではない理由

ロボットは単にバッテリー容量を追加し続けることはできません.

関係は次のようになります:

バッテリー容量↑

↓

バッテリー重量 ↑

↓

ロボット重量 ↑

↓

モーター消費電力 ↑

↓

より多くのバッテリーが必要

これは人型ロボットのバッテリー設計における重要な課題です.

したがって, エネルギー密度 単にバッテリー容量を増やすことよりも重要な場合があります.

同じエネルギー容量でもバッテリーが軽いと、ロボットの総重量を減らすことができます。, 関節負荷の軽減, 運動効率を向上させます.

7. LiFePO4 または NMC: どちらが良いですか?

ロボットが異なれば、必要なバッテリー技術も異なります.

LiFePO4

主な利点は次のとおりです。:

• 優れた安全性特性
• 長いサイクル寿命
• 競争力のあるコスト
• 成熟したサプライチェーン

したがって、LiFePO4 は次のような用途に適しています。:

AGV, AMR, サービスロボット, 倉庫ロボット, および産業用モバイル機器.

NMC

NMC バッテリーは通常、より高いエネルギー密度を提供します, これは、重量とスペースが重要なロボットにとって価値がある.

高機動の人型ロボット向け, したがって、NMC などの高エネルギー密度バッテリー技術は魅力的になる可能性があります。.

将来, 全固体電池やその他の先進技術により、エネルギー密度がさらに向上する可能性があります.

8. バッテリーの交換は、大きなバッテリーよりも重要である可能性があります

ロボットが 1 つのバッテリーで 4 時間動作できる場合, それは必ずしも1日あたり4時間しか働けないという意味ではありません.

より現実的な解決策としては、:

バッテリーA→ 4 時間

↓

素早いバッテリー交換

↓

バッテリーB→ 4 時間

このアプローチにより、ダウンタイムを大幅に削減できます.

交換可能なバッテリー設計は、Unitree H1 や Apptronik Apollo などの人型ロボットですでに検討されています。.

工場向け, 倉庫, および物流業務, 迅速なバッテリー交換は、単に大容量のバッテリーを取り付けるよりも大きな価値をもたらす場合があります。.

9. ロボットのバッテリーは将来どうなるのか?

将来のロボットバッテリー開発は4つの主要分野に焦点を当てる可能性が高い.

より高いエネルギー密度

より多くのエネルギーを小型軽量のバッテリーに蓄える.

より速い充電

充電のダウンタイムを短縮し、1 日の稼働時間を延長します。.

よりスマートな BMS

リアルタイム監視:

• SOC
• ソ
• 温度
• 現在
• バッテリーの安全性

モジュール式バッテリー設計

迅速な交換とさまざまな容量構成をサポートする柔軟なバッテリー システム.

最終的な目標は、単に最大のバッテリーを構築することではありません.

それは:

より多くのエネルギー + 軽量化 + より長いランタイム

10. ロボットバッテリーソリューションにおけるHyXinの役割

ロボット産業が発展するにつれて, ロボットメーカーには標準以上のバッテリーが必要です. 各ロボット プラットフォームの特定の要件に基づいて設計されたバッテリー ソリューションの必要性がますます高まっています。.

HyXin は、次のような要素に基づいてバッテリー ソリューションを提供できます。:

• 電圧
• 容量
• ランタイム
• ピークパワー
• 重さ
• サイズ
• BMS
• 充電要件

AGV用, AMR, サービスロボット, そして将来の人型ロボット, 適切なバッテリーソリューションにはバランスが必要です 容量, 重さ, 安全性, 力, とサイクル寿命.

結論

それで, 人型ロボットは1つのバッテリーでどれくらい稼働できるか?

現在公開されている例では、数時間から長時間の動作に至るまでのさまざまなソリューションがすでに示されています。.

しかし, ロボットの実行時間はバッテリー容量だけで決まるわけではありません, しかし、間の関係によって:

バッテリー容量 × エネルギー効率 ÷ 消費電力

軽量ロボット向け, 1アプリケーションによっては –3 kWh で十分な場合があります. 長時間稼働するように設計されたロボットには、 5 kWh以上, 一方、将来の高負荷産業用人型ロボットは、8 ～ 10 kWh 以上のエネルギー システムに移行する可能性があります。.

同時に, より高いエネルギー密度, より速い充電, よりスマートな BMS テクノロジー, そしてバッテリー交換 ヒューマノイドロボットを短期間のデモンストレーションから実際の商業運用に移行させる上で、すべてが重要な役割を果たします.

結局のところ, ロボットのバッテリーに関する重要な質問は、:

「バッテリーの大きさはどれくらいですか？」?」

それは:

「ロボットはバッテリー 1 個でどれだけの有用な作業を完了できるでしょうか」?」

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