以无线充电技术驱动物流机器人升级
——访上海哥伦布智能科技有限公司联合创始人胡公娄
无线充电技术为物流机器人提供了更为便捷、高效的充电方式，帮助其更加灵活地执行搬运、分拣等任务，提高物流效率，有助于推动物流行业智能化升级。作为四向穿梭车行业领先企业，哥伦布率先将无线充电技术引入其PTR新品中，受到业界广泛关注。
随着我国仓储物流自动化、智能化进程加快，AGV、AMR、无人叉车以及穿梭车等各类物流机器人正得到越来越广泛地应用，并成为企业提高效率和降低成本的重要工具。然而，传统的有线充电方式会对物流机器人的灵活性与工作效率形成限制，亟需为机器人提供一种更为便捷、高效的能源补给方式。
与有线充电相比，无线充电技术具有灵活性高、安全性强、耐用等特点，在物流机器人领域有着广阔的应用前景，从而吸引业界领先企业纷纷进行探索与创新。其中，专注于托盘搬运机器人 (PTR) 研发、设计与制造的哥伦布公司，在今年5月举行的中国（广州）国际物流装备与技术展览会上携搭载“无线充电”新技术的物流机器人重磅亮相，成为业界的关注点之一。
胡公娄
上海哥伦布智能科技有限公司联合创始人
当物流机器人开始关注动力供应系统
在仓库四面墙内的重复性劳动中，从搬运到分拣，从旧库升级改造到全流程方案，以物流机器人为核心的解决方案逐渐受到业界热捧。而随着物流装备技术领域内的玩家不断增多，各家都难逃“卷”技术的现实，除了对各种搬运、拣选机器人以及堆垛机、四向穿梭车等设备的硬件降本升级和导航、感知、调度领域进行创新外，动力供应也开始作为一个潜在可改良环节被推到前台。
据上海哥伦布智能科技有限公司联合创始人胡公娄介绍，关于物流机器人的充电方式，主要是有线充电和无线充电两种。其中，有线充电是物流机器人最早采用的充电方式，也是目前业内普遍采用的方式，具有技术相对成熟，稳定性较高等优势。不过，物流机器人需要通过插拔充电线进行充电，操作过程较为繁琐，需要依赖设备间的物理连接；并且，潜藏的安全性问题也不可忽视，如在插拔充电线时有产生电火花或电击的风险，同时线缆磨损、老化也可能会带来安全隐患。
此外，虽然有线充电方式的效率较高，可电池质量对于设备整体性能有着很大影响，由于不同厂家的物流机器人设备在有线充电时可能需要特定的适配器，也会导致出现兼容性问题。
因有线充电存在诸多不足之处，这促使在电子行业和新能源车领域早已广泛应用的无线充电技术，也开始在工业领域崭露头角。例如，Wiferiond（德国无线充电创业公司，2023年被特斯拉收购）、B&Plus（日本老牌无线充电设备提供商）、DAIHEN、Wibotic、CaPow、法勒、犀能、鲁渝能源等国内外厂商，均在近年推出了针对AGV/AMR的无线动力传输系统或非接触式供电传输系统。
Wiferiond针对AGVAMR设计的无线动力传输系统
在胡公娄看来，无线充电的特点主要体现在三方面：一是灵活性高：不受线缆限制，操作人员无需再手动插拔电缆，可根据实际需求随时进行充电，提高物流运作的灵活性。二是安全性强：可避免因线缆磨损、老化等原因而引发的安全隐患，提高整个物流系统的安全性能。三是耐用性高：无线充电是非接触式的，因此不存在插头与插座之间的磨损问题。
客观而言，无论有线充电，还是无线充电，每种方式都各具特点与优势。而在突破传输和充电效率的限制后，相对更为便捷、高效的无人充电方式则更加受到业界关注。
物流机器人无线充电技术的突破与挑战
无线充电主要是通过电磁感应、电磁共振、无线电波等方式进行能量传输。随着科技进步与创新，无线充电技术取得显著进展，其传输距离、充电效率等性能不断改良突破，逐渐实现从“小型电子设备充电”到“大型设备载具充电”的跨越，目前已延伸至工业制造领域。在物流机器人领域，无线充电技术的应用尚属于“蓝海”范畴，是物流设备自动化、智能化升级的重点关注点之一。
当前，无线充电技术在物流机器人领域的应用，以静态无线充电为主，也有少数提供动态无线充电方式的供应商。采用静态无线充电的AGV/AMR，充电流程与传统有线充电方式相似，AGV/AMR在电量不足时自动返回充电区域进行充电，只不过这一过程无需操作人员手动插拔电缆，人工干预需求降低。
相较静态无线充电，动态无线充电的实现难度略高。除了无线充电所需的接收器、发射器外，还需要在机器人移动过程中维持通信稳定，优化控制算法。即便技术层面可行，仍面临诸多考验，如目前在仓库巷道中大量布置发射器会使无线充电系统成本激增。因此，动态无线充电在短时间内还不具备大范围落地应用的条件，只有少数有不间断作业需求的企业会为此买单。
对于物流机器人而言，尝试应用无线充电技术，主要是为了提高设备的充电效率、安全性和便捷性。胡公娄表示，目前无线充电技术在国内物流领域的应用落地规模、技术成熟度与国外相比还有差距，国外企业已将无线充电技术更广泛地应用于物流机器人的实际场景中，国内则更多停留在技术验证和示范应用阶段。
值得一提的是，近年来我国物流机器人无线充电领域在技术创新、产业链整合和市场推广方面均有一定突破。中国企业通过整合上下游资源，不断完善产业链布局，使无线充电技术的整体竞争力得到提升，一些企业已经具备从材料、芯片、设备制造到应用推广的完整产业链能力。当然，在物流机器人无线充电的实际应用过程中，在技术、成本、标准化等方面仍存在需要跨越的障碍。
哥伦布新品PTR引入无线充电技术
脱胎于子母车的四向穿梭车，凭借其高柔性、自动变轨换向等独特优势，正在成为物流领域的“新宠”。而随着四向穿梭车的市场需求增长、应用场景逐步拓展，用户对四向穿梭车的技术要求也越来越高，促使四向穿梭车企业不断提升产品的性能、稳定性和智能化水平，以满足市场对高效、精准仓储解决方案日益增长的需求。
哥伦布PTR系列产品
哥伦布是四向穿梭车行业的领先企业，依靠先发优势和客户积累，目前的市场份额已占到50%以上，在制造、医药、冷链等行业拥有大量成功案例。作为哥伦布的拳头产品，托盘搬运机器人（PTR）是在托盘四向穿梭车基础上的再创新，能够使自动化方案或者系统集成方案柔性增加，更有利于项目的规划和交付。
哥伦布水平PTR赢宝系列 标准型(PTR-HS)
哥伦布水平PTR云蜘蛛系列 接驳型(PTR-HCD)
在历经多代改良创新后，目前哥伦布的PTR系列产品已发展为水平PTR、两栖PTR和垂直PTR三类子产品。在今年5月举办的中国（广州）国际物流装备与技术展览会上，哥伦布首发接驳型（PTR-HCD)、托盘搬运机器人－标准型（PTR-HS)、两栖一体型（PTR-HAT）以及垂直托盘搬运机器人－标准型（PTR-VS）等四款新品。其中，托盘搬运机器人－标准型（PTR-HS）和接驳型（PTR-HCD）引入了无线充电功能，开创国内同类产品的先河，引起业界广泛关注。
哥伦布无线充电设备
据胡公娄介绍，凭借无线充电的技术优势，使其新品在安全性、耐用性、适用性等方面得到全面提升，具体包括：
1.通过引入无线充电技术，彻底解决了传统电缆带来的混乱和绊倒风险，使得物流机器人的安全性得到极大提升。
2.在充电过程中，无线充电不会产生火花，大大降低因电气短路或过载而引发的火灾风险。尤其是在易燃物品存储的仓库环境中，任何可能引起火灾的因素都是致命的，而无线充电技术的无火花特性，可为仓库安全提供额外保障，让物流作业更加安心。
3.相比接触式充电插头，无线充电采用非接触式的，因此不存在插头与插座之间的磨损问题。在插拔次数频繁或在冷库等环境条件恶劣的情况下，接触式充电插头的磨损尤为严重，可能导致充电效率下降或设备损坏，利用无线充电可彻底避免这一问题，无论在高温还是低温环境中都能保持稳定的充电性能，从而延长设备的使用寿命。
4.无线充电头采用IPx7防水等级设计，使设备可以在户外环境中进行充电，无需担心雨水或水溅对充电过程的影响。这为物流作业提供了更加广阔的应用场景，让机器人能够在各种复杂环境中稳定、可靠地工作。
以技术创新助力物流智能化发展
哥伦布将无线充电技术引入PTR新品中，既是提高产品性能和稳定性的有益尝试，也是符合行业发展趋势的重要探索。在胡公娄看来，非接触式无线充电技术在物流机器人领域有着较大的实用价值和广阔的发展前景。
例如，无线充电技术为物流机器人提供了更为便捷、高效的充电方式，可帮助其更加灵活地执行搬运、分拣等任务，提高物流效率，有助于推动物流行业的自动化和智能化发展。由于不再需要人员进行手动插拔电缆等操作，不仅可节省大量人力和时间，更可避免因人为操作不当而引发的潜在风险。无线充电技术还能减少电子废弃物的产生，符合绿色环保的发展理念，有助于促进绿色物流的发展。
不过，胡公娄也提到，在传输效率、传输距离、电磁辐射控制等方面，无线充电技术仍面临技术挑战，如何进一步提高充电效率、延长传输距离是业界亟待解决的问题，也是哥伦布物流今后技术创新和完善的重点之一。
他表示，哥伦布成立以来一直在努力发展与创新，迄今共获得专利77项，软件产品登记证书12项，软件著作权86项，并先后在浙江和安徽建立了三个生产基地，实现硬件和软件的研发技术完全自主化。近年来，哥伦布物流更是在硬件基础升级、材料优化和软件技术升级等方面不断精进与升级。
在硬件基础升级方面，重点是模块化设计与耐用性提升。四向穿梭车的车体、顶升机构、驱动机构等部件采用模块化设计，使得各部件的更换和维护更加方便快捷，同时模块化设计也可提高整车的可靠性和灵活性。
在材料优化方面，车体结构采用优质钢材组合成型，并进行轻量化设计，以提高载重能力和降低能耗；车轮选用聚氨酯材料，以减少噪声和确保运行稳定性。
在软件技术升级方面，主要在于调度系统的优化。例如优化多车调度系统，包括空间交通管制、任务分配、设备运行故障分析、路径规划等功能。哥伦布算法最大可以支持单层150台车的控制；数字孪生系统能够虚拟现实情况，并且在项目投产后，能够实时采集运行数据反馈至系统，实现云端掌控和监控；RDS系统可以让客户更容易实现托盘搬运机器人、提升机和控制系统的对接和调度。
为顺应智能物流发展趋势，哥伦布将努力推动四向穿梭车产品的智能化升级，提升其自主导航、任务执行、数据分析等能力，满足市场对高效、智能物流设备的需求；未来将持续加大在人工智能领域的研发投入，特别是在大语言模型和具身智能技术的应用上，以技术创新引领行业发展；并且，还将积极构建四向穿梭车生态系统，与供应链、服务商等各方建立紧密的合作关系，推动产业上下游协同发展，实现互利共赢。