人形机器人如何突破续航瓶颈
时间:2025-04-04 18:21:17来源:经济日报
在最近举行的2025中关村论坛年会上,人形机器人成为最靓的明星,它们活跃在迎宾、交流、主持、表演、服务等多个场景中,或挥手致意,或写诗作画,或演奏乐器。今年以来,在具身智能技术助力下,人形机器人加快迭代进化,并逐步拓展生产生活应用场景。当我们惊叹于人形机器人带来的变革时,少有人意识到:这些钢铁躯体背后正涌动着一条隐形的“生命线”——能源。当人形机器人走出科幻电影,谁来为它们充电“续命”?

  人形机器人是钢铁之躯,电能就是其流淌的血液。为机器人提供持久动力,目前存在两种主要的能源供给方式:有缆和无缆。有缆方式下,机器人要通过传输能源的线路或者管道从电源站获取能量。这种方式虽然稳定,但也限制了机器人的移动范围。无缆方式下,机器人通过自身携带或产生的能源来维持“生命”,这使得机器人活动范围更加灵活。

  人形机器人通常采取后一种方式作为动力源,虽然获得了更广的活动空间,但续航能力却大打折扣。人形机器人具有类似人的外观和行为,能够行走、跑步、跳跃、抓取和操作工具。相比仿生四足机器人,人形机器人需要性能更强大的电机、更多的机身自由度和更复杂的控制算法,这也意味着需要更多能量支撑。而且,随着人形机器人功能不断增加,如配置更高级的传感器、更复杂的控制系统、数量更多的芯片等,能耗问题将进一步凸显。

  机器人的“钢铁之躯”越强壮,“电力心脏”的负荷就越沉重。尽管我们在电动汽车领域已经取得了一些突破,但人形机器人对电池的要求更为苛刻。人形机器人内部空间狭小,需要电池具备高能量密度;人形机器人动作频繁,要求电池有高倍率放电能力,能快速提供大电流;人形机器人工作环境复杂多样,要求电池必须拥有良好的环境适应性和较长的寿命。目前的电池技术在这些方面仍无法满足未来人形机器人长时间、高负荷工作的要求。在实际应用中,无论是工厂中的物流搬运,还是家庭中的家务服务,机器人都需要频繁地停下来充电。

  较为低下的工作效率显然无法满足人们对机器人的期待,电池的“电量焦虑”已成行业心病。如果说数据中心这类固定设施的高能耗问题可以依靠堆砌电力资源来解决,机器人的移动能源供给难题似乎更难攻克。人们通常认为,人工智能、机器视觉等技术是人形机器人发展的主要问题,但事实表明,电池续航能力才是制约人形机器人部署的更大瓶颈。

  如何给人形机器人提供充足稳定的能量?电池技术突破是解决电力瓶颈的关键。一些科研机构和企业正在研究新型电池材料和技术,有望在不增加体积的情况下,显著提高能量密度和充电速度。新型电池如果能够成功应用于人形机器人,将大大延长其续航时间。除了电池材料的改进,电池管理系统也至关重要。通过智能化管理电池充放电,根据机器人工作状态动态调整电池输出功率,同样可以提高电池使用寿命和效率。当然,如果我们可以加快充电速度,在充电量和工作时间之间找到平衡,单次续航时间的长短就没有那么重要。如果再大胆想象一下:有一天我们给人形机器人装上“液氢心脏”甚至“核能心脏”,续航问题就能更好地得到解决。

  人形机器人的机械动力也有优化空间。采用更高效的电机和驱动系统,可以减少能量损失。通过优化机器人运动控制算法,使其动作更加流畅自然,也可以降低能耗。此外,还可以通过减轻人形机器人的重量来降低能耗。例如,采用轻量化材料制造机器人外壳和结构部件,不仅可提高机器人的灵活性,还可减少电池负担。

  人形机器人的未来,充满无限可能。电力瓶颈的突破,将是开启这个未来的关键钥匙。随着补能技术不断进步,机器人设计持续优化,人形机器人有望“越走越远”。

标签:

最新
  • 人形机器人如何突破续航瓶颈

    在最近举行的2025中关村论坛年会上,人形机器人成为最靓的明星,它

  • 连云港赣榆查封“保水虾仁” 涉事企业暂停营业

    3月16日,江苏省连云港市赣榆区市场监督管理局发布通报称,针对央视

  • 从“愿景”转为“施工图” 政府工作报告绘出了绿色经济新蓝图

    今年的政府工作报告将绿色发展置于核心战略地位,明确提出协同推进

  • (新春走基层)急诊科医护人员的春节:为生命守岁

    中新网济南1月29日电:急诊科医护人员的春节:为生命守岁作者 李明

  • (乡村行·看振兴)从“墙满为患”到清爽“减牌” 广西崇左扶绥县“减负”促发展

    中新网崇左1月15日电 题:从墙满为患到清爽减牌 广西扶绥县减负促

  • 中国最北边城民众共度跨年狂欢夜

    中新社哈尔滨1月1日电 (记者 史轶夫)在中国最北边界线附近的多个

  • 市场监管总局启动第三批全国商业秘密保护创新试点工作

    中新网12月11日电 据市场监管总局网站消息,12月11日,市场监管总

  • 广西举办农资打假暨“绿剑护粮安”执法宣传活动 保障农民合法权益

    中新网防城港12月7日电(杨陈 韦小婷)2024年广西农资打假暨绿剑护粮

  • 携程副总裁王韦:旅游已成生活必需品 旅游业展现强大韧性

    中新网12月4日电(中新财经记者 李金磊)全球旅游市场和国内旅游市场

  • 第十二届全国少数民族传统体育运动会:龙舟盛景中的文化传承与激情竞渡

    11月23日上午,三亚河波光粼粼,第十二届全国少数民族传统体育运动

  • 江苏出台23条增量措施巩固增强经济回升向好态势

    据江苏省市场监督管理局29日消息,该局近日印发《关于巩固增强经济

  • 广西北海做实生态警务 打造候鸟迁徙安全“驿站”

    秋风起,鸟南飞,一年一度的冬季候鸟迁徙大幕已然拉开,候鸟南迁的

  • 【当前独家】长沙至梅溪湖大动脉:南段施工不停工,争取明年通车

    这个国庆长假,全省重点基础设施项目、产业项目建设不停工、不打烊

  • 全球短讯!中日版画艺术家同台对话 近年新作首次在国内展出

    同行:和其共生——陈琦、小林敬生双个展14日在中华艺术宫开幕,邀

  • 焦点要闻:云南昆明电商购物季启幕 “新阶”赋能农产品销售

    中新网昆明9月7日电 (傅凌锟)7日,为期2天的新阶赋能·消费助农—

  • 网络新业态助力乡村产业振兴座谈会在赣举行

    中新网赣州9月2日电 网络新业态助力乡村产业振兴座谈会暨2024网络

  • 旅游
    • ​信阳市羊山新区城市管理局:城管服务暖人心 企业致谢送锦旗-每日速看

    • 【全球速看料】复苏步伐加快 各地经济“三季报”亮点频现

    • 【世界速看料】第二十一届西部农交会落幕 签订农产品购销订单达126亿元

    • 太惨了!上市公司2亿理财全仓踩雷,一毛不剩还被监管警示