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超高密度供電網路重塑無人機和機器人設計開發的未來
2022年無人機 / 機器人電源預測
[作者 Tom Curatolo]   2022年03月08日 星期二 瀏覽人次: [2172]

根據近期Korn Ferry報告發布,估計至2030年,全球熟練勞動力將達到8500萬個職位短缺,相當於8.5 萬億美元。其中的許多職位將出現在工業與服務產業,在這兩個產業中,新冠疫情暴露了全球供應鏈和勞動力儲備的弱點。無人機 (UAV) 和機器人可為人工任務實現高效自動化,從而可緩解這種情況。


今天,無人機正迅速投入服務,用於許多獨特的關鍵任務應用,其中包括安全監控、包裹投遞、農業、國防,甚至自然災害恢復和人道主義援助運送任務等。展望未來幾年,我們會發現無人機將在更危險的應用領域發揮更為重要的作用,如高壓線檢查、橋塔檢查以及商業航運船體檢修等。在這些類型的應用中使用無人機有幾個優勢,其中包括更快的回應時間和即時資料採集等。更為重要的是,將無人系統用於目前由人工作業的高風險活動,可消除員工受傷、連帶損害及相關責任成本的風險。


隨著全球經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級成長。由於這種爆炸式的需求,今天的工廠發現很難及時採購、生產和交付貨物。這就是使用機器人服務的意義所在。機器人擅於在決策有限時選擇任務路徑。機器人可以持續工作數週,帶來可預測、可重複的結果,從而可顯著提高工作效率和產量。在消費者長期需求的推動下,機器人和其他自動化系統將迅速採用。


為了讓無人機和機器人實現廣泛部署,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繫留電源或替代能源(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上線,以滿足生產需求。


當我們與客戶交談時,他們通常會試圖將電源放入一個極小的空間中。對他們來說,尺寸和重量一直都是最重要的。因此,電源模組是很好的解決方案,它們不僅小巧、散熱良好,而且還可為行動應用提供大量電源。這就是高密度供電網路的用武之地。如果電源在許多行動應用中都有局限,那麼如果使用得當,它也可以成為創新的推動因素。


基於模組的解決方案以極高的效率提供高整合度,因此,可以使用比常規電源拓撲更小的空間,佔用最大限度發揮電源優勢。這種電源傳輸模式的轉變,意味著無人機及機器人設計人員可以在其設計中,納入更多特性、功能和更高的工作電壓,無需做出任何妥協。


(本文作者Tom Curatolo為Vicor 應用工程高級總監)


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