- 人形機(jī)器人如何突破續(xù)航瓶頸
- 來源：經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)
在最近舉行的2025中關(guān)村論壇年會(huì)上,，人形機(jī)器人成為最靚的明星,，它們活躍在迎賓、交流,、主持,、表演、服務(wù)等多個(gè)場(chǎng)景中,，或揮手致意,，或?qū)懺娮鳟嫞蜓葑鄻菲?。今年以來,，在具身智能技術(shù)助力下，人形機(jī)器人加快迭代進(jìn)化,，并逐步拓展生產(chǎn)生活應(yīng)用場(chǎng)景,。當(dāng)我們驚嘆于人形機(jī)器人帶來的變革時(shí)，少有人意識(shí)到：這些鋼鐵軀體背后正涌動(dòng)著一條隱形的“生命線”——能源,。當(dāng)人形機(jī)器人走出科幻電影,，誰來為它們充電“續(xù)命”？
人形機(jī)器人是鋼鐵之軀,，電能就是其流淌的血液,。為機(jī)器人提供持久動(dòng)力，目前存在兩種主要的能源供給方式：有纜和無纜,。有纜方式下,，機(jī)器人要通過傳輸能源的線路或者管道從電源站獲取能量。這種方式雖然穩(wěn)定,，但也限制了機(jī)器人的移動(dòng)范圍,。無纜方式下，機(jī)器人通過自身攜帶或產(chǎn)生的能源來維持“生命”,，這使得機(jī)器人活動(dòng)范圍更加靈活,。
人形機(jī)器人通常采取后一種方式作為動(dòng)力源,，雖然獲得了更廣的活動(dòng)空間，但續(xù)航能力卻大打折扣,。人形機(jī)器人具有類似人的外觀和行為,，能夠行走、跑步,、跳躍,、抓取和操作工具。相比仿生四足機(jī)器人,，人形機(jī)器人需要性能更強(qiáng)大的電機(jī),、更多的機(jī)身自由度和更復(fù)雜的控制算法，這也意味著需要更多能量支撐,。而且,，隨著人形機(jī)器人功能不斷增加，如配置更高級(jí)的傳感器,、更復(fù)雜的控制系統(tǒng)、數(shù)量更多的芯片等,，能耗問題將進(jìn)一步凸顯,。
機(jī)器人的“鋼鐵之軀”越強(qiáng)壯，“電力心臟”的負(fù)荷就越沉重,。盡管我們?cè)陔妱?dòng)汽車領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些突破,，但人形機(jī)器人對(duì)電池的要求更為苛刻。人形機(jī)器人內(nèi)部空間狹小,，需要電池具備高能量密度,；人形機(jī)器人動(dòng)作頻繁，要求電池有高倍率放電能力,，能快速提供大電流,；人形機(jī)器人工作環(huán)境復(fù)雜多樣，要求電池必須擁有良好的環(huán)境適應(yīng)性和較長(zhǎng)的壽命,。目前的電池技術(shù)在這些方面仍無法滿足未來人形機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間,、高負(fù)荷工作的要求。在實(shí)際應(yīng)用中,，無論是工廠中的物流搬運(yùn),，還是家庭中的家務(wù)服務(wù)，機(jī)器人都需要頻繁地停下來充電,。
較為低下的工作效率顯然無法滿足人們對(duì)機(jī)器人的期待,，電池的“電量焦慮”已成行業(yè)心病。如果說數(shù)據(jù)中心這類固定設(shè)施的高能耗問題可以依靠堆砌電力資源來解決,，機(jī)器人的移動(dòng)能源供給難題似乎更難攻克,。人們通常認(rèn)為,，人工智能、機(jī)器視覺等技術(shù)是人形機(jī)器人發(fā)展的主要問題,，但事實(shí)表明,，電池續(xù)航能力才是制約人形機(jī)器人部署的更大瓶頸。
如何給人形機(jī)器人提供充足穩(wěn)定的能量,？電池技術(shù)突破是解決電力瓶頸的關(guān)鍵,。一些科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)正在研究新型電池材料和技術(shù)，有望在不增加體積的情況下,，顯著提高能量密度和充電速度,。新型電池如果能夠成功應(yīng)用于人形機(jī)器人，將大大延長(zhǎng)其續(xù)航時(shí)間,。除了電池材料的改進(jìn),，電池管理系統(tǒng)也至關(guān)重要。通過智能化管理電池充放電,，根據(jù)機(jī)器人工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整電池輸出功率,，同樣可以提高電池使用壽命和效率。當(dāng)然,，如果我們可以加快充電速度,，在充電量和工作時(shí)間之間找到平衡，單次續(xù)航時(shí)間的長(zhǎng)短就沒有那么重要,。如果再大膽想象一下：有一天我們給人形機(jī)器人裝上“液氫心臟”甚至“核能心臟”,，續(xù)航問題就能更好地得到解決。
人形機(jī)器人的機(jī)械動(dòng)力也有優(yōu)化空間,。采用更高效的電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),，可以減少能量損失。通過優(yōu)化機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制算法,，使其動(dòng)作更加流暢自然,，也可以降低能耗。此外,，還可以通過減輕人形機(jī)器人的重量來降低能耗,。例如，采用輕量化材料制造機(jī)器人外殼和結(jié)構(gòu)部件,，不僅可提高機(jī)器人的靈活性,，還可減少電池負(fù)擔(dān)。
人形機(jī)器人的未來,，充滿無限可能,。電力瓶頸的突破，將是開啟這個(gè)未來的關(guān)鍵鑰匙。隨著補(bǔ)能技術(shù)不斷進(jìn)步,，機(jī)器人設(shè)計(jì)持續(xù)優(yōu)化,，人形機(jī)器人有望“越走越遠(yuǎn)”。
