26/07/2021
Door Ad Spijkers
Een prototype van een mobiele laadrobot voor e-voertuigen moet bijdragen aan verder gebruik van e-mobiliteit.
Het klinkt gemakkelijk. Een elektrisch voertuig meldt de laadbehoefte en een mobiele robot gaat de geparkeerde auto van energie voorzien. Het prototype van de Technische Universität Graz en de Oostenrijkse bedrijven Alveri en Arti Robots is nog niet zo ver. Maar de demonstrator komt dichtbij.
De e-laadrobot bestaat uit twee componenten: een mobiel platform dat zich autonoom door een ruimte kan bewegen en een cobotarm die de laadkabel met de auto verbindt. Het platform oriënteert zich zelfstandig in de ruimte en beweegt met snelheden tot 20 km/u naar het voertuig toe. De op de romp gemonteerde robotarm leidt de laadkabel naar de laadstekker en koppelt die aan. Na het (snel)laadproces koppelt de robot zichzelf los en rijdt weg van het voertuig.
Optimalisatie
Het tanken of opladen van een voertuig is voor de mens geen grote uitdaging. Voor een geautomatiseerd systeem daarentegen is dit een complexe aangelegenheid, tot op de millimeter nauwkeurig. Van de mobiele laadrobot ontwikkeld is nu een demonstrator beschikbaar is, maar voordat hij klaar is voor serieproductie moeten nog optimalisaties worden doorgevoerd.
Als de robot nog aan de stroomkabel vast zit, is de integratie van een aandrijfaccu niet verstandig uit oogpunt van gewicht en kosten, maar ook vanuit ecologisch oogpunt. De projectpartners werken daarom aan stroomvoorziening via grondcontacten.
Ook de software voor het besturen van de robot moet worden geïntegreerd. Deze draait op een aparte pc. Voor deze specifieke toepassing bestaat momenteel geen robotarm op maat. Daarom hebben de onderzoekers een cobotarm gebruikt die beweging in een grote straal mogelijk maakt. Maar voor het laadproces is niet zoveel bewegingsvrijheid nodig. Er is dus nog potentieel voor minder gewicht en lagere kosten.
Op dit moment moeten de gebruikers via de open stekkeropening nog aan de robot doorgeven welke auto hij moet opladen. Het doel moet zijn dat het voertuig zijn laadbehoefte zelfstandig meldt aan de robot of dat de chauffeur via de app een robot activeert.
Economisch gebruik
Het gebruik van een systeem loont vooral wanneer een enkele robot verantwoordelijk is voor meerdere auto's en een afgebakend gebied bijvoorbeeld in een parkeergarage bestrijkt. In parkeergarages met meerdere verdiepingen en grotere parkeerplaatsen kan er een aangewezen locatie zijn voor e-voertuigen waarin laadrobots kunnen manoeuvreren en de daar geparkeerde voertuigen kunnen laden. Hiervoor kunnen aanpassingen in de parkeerarchitectuur nodig zijn.
Ook moeten juridische en veiligheidskwesties worden verduidelijkt. De robot zal zich verplaatsen in een gebied waar mensen in beweging kunnen zijn, dus veiligheid is een basisvereiste. Het mobiele platform scant continu de omgeving op mogelijke obstakels met laserscanners en detecteert wanneer een object te dichtbij komt. Er is ook een veiligheidsstop voorzien voor het geval iemand zijn hand tussen de laadstekker en de laadopening zou houden.
Foto: Robert Frankl, TU Graz