超高密度供電網(wǎng)絡(luò)正在重塑無人機和機器人設(shè)計與開發(fā)的未來
2022-01-25
作者:應(yīng)用工程高級總監(jiān) Tom Curatolo
來源:Vicor
馬薩諸塞州安多弗訊 —最近發(fā)布的一份Korn Ferry 報告顯示,,估計到2030年,,全球熟練勞動力短缺將達8500萬個崗位,相當(dāng)于8.5萬億美元,。其中許多崗位將出現(xiàn)在工業(yè)與服務(wù)行業(yè),,在這兩個行業(yè)中,新冠疫情暴露了全球供應(yīng)鏈和勞動力儲備的弱點,。無人機 (UAV) 和機器人可為人工任務(wù)實現(xiàn)高效自動化,,從而可緩解這種情況。
今天,,無人機正迅速投入服務(wù),,用于許多獨特的關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用,其中包括安全監(jiān)控、包裹投遞,、農(nóng)業(yè),、國防,甚至自然災(zāi)害恢復(fù)和人道主義援助運送任務(wù)等,。展望未來幾年,,我們會發(fā)現(xiàn)無人機將在更危險的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮更為重要的作用,如高壓線檢查,、橋塔檢查以及商業(yè)航運船體檢修等,。在這些類型的應(yīng)用中使用無人機有幾個優(yōu)勢,其中包括更快的響應(yīng)時間和實時數(shù)據(jù)采集等,。更為重要的是,將無人系統(tǒng)用于目前由人工操作的高風(fēng)險活動,,可消除員工受傷,、連帶損害及相關(guān)責(zé)任成本的風(fēng)險。
隨著全球經(jīng)濟的一體化和相互依賴性越來越高,,對消費品和耐用品的需求正在呈指數(shù)級增長,。由于這種爆炸式的需求,今天的工廠發(fā)現(xiàn)很難及時采購,、生產(chǎn)和交付貨物,。這就是使用機器人服務(wù)的意義所在。機器人擅于在決策有限時選擇任務(wù)路徑時,。機器人可以持續(xù)工作幾周,,帶來可預(yù)測、可重復(fù)的結(jié)果,,從而可顯著提高工作效率和產(chǎn)量,。在消費者長期需求的推動下,機器人和其他自動化系統(tǒng)將迅速采用,。
圖1 為了讓無人機和機器人應(yīng)用繼續(xù)創(chuàng)新,,它們需要供電量更高的輕量級緊湊型電源。電源模塊是功率密集,、散熱良好的供電方案,,不僅配置簡單,而且在需要更多電源時,,還非常容易擴展,。
為了讓無人機和機器人實現(xiàn)廣泛部署,我們需要重新思考對其最有影響的限制 —— 電源,。如何使用從機載電池到系留電源或替代能源(如氫燃料電池)再到可再生能源(如太陽能,、風(fēng)能和波浪能)的各種電源為它們供電,在增加有效載荷的同時延長飛行時間或保持在線,,以滿足生產(chǎn)需求,。
當(dāng)我們與客戶交談時,,他們通常會試圖將電源放入一個極小的空間中。尺寸和重量對他們來說,,一直都是最重要的,。因此,電源模塊是很好的解決方案,。它們不僅小巧,、散熱良好,而且還可為移動應(yīng)用提供大量電源,。
這就是高密度供電網(wǎng)絡(luò)的用武之地,。如果電源在許多移動應(yīng)用中有都局限,那么如果使用得當(dāng),,它也可以成為創(chuàng)新的推動因素,。
基于模塊的解決方案以極高的效率提供高集成度,因此您可使用比常規(guī)電源拓撲更小的空間占用最大限度發(fā)揮電源優(yōu)勢,。這種電源傳輸模式的轉(zhuǎn)變意味著無人機及機器人設(shè)計人員可以在其設(shè)計中納入更多特性,、功能和更高的工作電壓,無需做出任何妥協(xié),。