Estació de càrrega magnètica universal per a robots quadrúpedes
Estació de paret amb alineació magnètica, sortida USB-C PD de 5A i una plataforma de contacte compatible amb Unitree Go2, Spot i Anymal. El robot s'hi acobla i es carrega sense cables.
What you'll be assembling
Pulling current matching products on AliExpress…
La majoria de robots quadrúpedes de consum s'envien amb un carregador manual: cal localitzar el robot, girar-lo, connectar un jack de barril en un port prop de la columna i esperar 90 minuts. L'accessori de fàbrica és un carregador de paret, no una estació d'acoblament. Per a desplegaments on el robot ha d'operar sense supervisió (patrulles de seguretat, inspecció agrícola, demostracions de laboratori), l'element clau és una estació de contacte passiva on el robot pugui dirigir-se de manera autònoma.
L'enfocament d'alineació magnètica és mecànicament tolerant: l'estació té una plataforma de 30cm amb una rampa cònica, quatre imants de neodimi als costats que atrauen suaument el robot a la seva posició quan es troba a 4-5cm de la plataforma, i un parell de contactes de coure amb molla que s'acoblen amb tires conductores al ventre del robot. El robot no necessita aterrar perfectament recte; els imants gestionen ±15° d'error de guiñada i ±3cm de desplaçament lateral.
El control és de dos fils: quan els contactes del ventre del robot toquen les plaques de l'estació, flueix un petit corrent a través d'una resistència de detecció de 100Ω; l'MCU de l'estació (un ESP32) detecta la caiguda de tensió, valida mitjançant un protocol CAN (o per temporització, segons el model de robot) i activa el subministrament USB-C PD de 5A. Si el robot es desplaça o s'allunya, el contacte es trenca i l'alimentació es talla en 50ms.
Llista de materials
Robots compatibles
Variants
- Variant exterior / IP65Afegeix una solapa de silicona amb frontissa que tanca els contactes quan no hi ha cap robot acoblat. Augmenta el cost uns 15$ però permet que l'estació suporti la pluja en un pati cobert.
- Variant multi-robotPlataforma més gran (50×50cm), quatre zones de contacte amb vies PD independents: permet una petita flota de dos robots que comparteixen estació alternant-se. Útil per a configuracions d'inspecció.
- Variant solar aïlladaSense connexió a la xarxa, alimentada per un panell solar de 200W + MPPT + bateria LiFePO4 de 12V. Autosuficient per a desplegaments exteriors on el robot ha de treballar sense xarxa elèctrica.
Instal·lació
- 1.Munteu el suport de paret a l'alçada del ventre del robot en posició de peu menys 4cm: per a Go2 són 28cm, per a Spot 36cm, per a Anymal-D 50cm. El robot aterrarà automàticament baixant el cos un cop a prop de la plataforma.
- 2.Col·loqueu les tires conductores al ventre del robot: enganxeu cinta de coure de 5mm al llarg de 8cm de la columna a cada costat de l'eix central. Soldeu un cable JST-XH a les preses positiva/negativa de la bateria existent.
- 3.Configureu el punt de retorn del robot mitjançant el seu SDK (node ROS2 de Go2, SDK de Boston Dynamics per a Spot) per dirigir-se a un punt 15cm davant de la plataforma, baixar el cos i avançar 12cm.
- 4.Vinculeu l'estació a la xarxa mitjançant el mode de configuració BLE de l'ESP32 (aplicació per defecte: tauler d'ESPHome). Un cop vinculada, l'estat de l'estació apareixerà com una entitat de Home Assistant.
Preguntes freqüents
Funciona amb els carregadors sense fils de fàbrica que tenen alguns robots?
No. Go2 i Spot utilitzen càrrega galvànica mitjançant ports de contacte específics. Els carregadors sense fils (estil Qi) per a quadrúpedes encara són rars; aquesta estació es basa en contacte físic.
Què passa si el robot s'alinea malament i només connecta un contacte?
L'MCU detecta el corrent asimètric i es nega a activar l'alimentació. La pròpia protecció contra baixa tensió del robot i un brunzidor d'error a l'estació us avisaran.
Quant triga la càrrega?
El Go2 (bateria de 15Ah) es carrega del 20% al 100% en uns 75 minuts a 5A. La bateria més gran de l'Spot triga uns 110 minuts. És una mica més lent que el carregador de fàbrica de 8A, però millora la longevitat de les cel·les.
Pot suportar que algú la trepitgi?
Sí, la plataforma d'alumini té un gruix de 4mm. Recomanem no caminar-hi a sobre, però no fallarà sota la pressió d'un peu.
Construeix aquest addon
Obre el builder amb la fitxa precarregada. Ajusta components, regenera la BOM amb preus en directe d'AliExpress i descarrega el CAD OpenSCAD.