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Capacité de la batterie et autonomie

La quantité d’énergie qu’un robot transporte dans son accumulateur détermine son autonomie de fonctionnement — typiquement quelques heures de travail.

La capacité de la batterie indique combien d’énergie un robot peut transporter dans son accumulateur. Elle s’exprime le plus souvent en kilowattheures (kWh) et, avec la consommation, détermine l’autonomie — c’est-à-dire combien de temps le robot peut travailler sur une seule charge. Chez un humanoïde mobile, qui ne peut traîner de câble, l’autonomie est l’un des paramètres les plus pratiques et souvent limitants : même le robot le plus capable ne sert à rien s’il doit retourner au chargeur toutes les demi-heures.

L’autonomie réelle des humanoïdes actuels se situe autour de quelques heures et dépend beaucoup du type d’activité. Les tâches statiques et la manipulation consomment moins que la marche dynamique, la course ou le port de charges lourdes, où les actionneurs tirent de grands courants de la batterie. Les valeurs concrètes diffèrent d’un robot à l’autre : Figure 02 comme Optimus embarquent des batteries d’une capacité d’environ 2,3 kWh, tandis que l’Unitree H1, plus léger, a un accumulateur plus petit, de l’ordre de moins de 1 kWh. Les fabricants annoncent généralement l’autonomie en heures, mais il faut la prendre comme indicative — elle dépend fortement de la charge.

Presque tous les humanoïdes utilisent aujourd’hui des accumulateurs au lithium, semblables à ceux des véhicules électriques, en plus petit et plus léger. Là naît un compromis fondamental : une plus grande batterie signifie une plus grande autonomie, mais aussi une masse plus élevée, que le robot doit sans cesse porter et mouvoir. Chaque kilogramme de batterie en plus réduit la charge utile et augmente la consommation. Les concepteurs cherchent donc soigneusement l’équilibre entre autonomie et masse.

Des technologies d’entraînement intelligentes aident aussi à améliorer l’efficacité énergétique. Les moteurs BLDC peuvent, lors du freinage d’une articulation, récupérer une partie de l’énergie dans la batterie, et les entraînements quasi directs (QDD) réduisent les pertes dans les réducteurs. Une solution pratique à la faible autonomie est la charge rapide ou les batteries interchangeables — le robot remplace en un instant son accumulateur déchargé par un chargé et poursuit son travail, comme on change la batterie d’un outil électrique. L’autonomie et la charge comptent ainsi parmi les domaines où les humanoïdes doivent encore beaucoup progresser pour être déployables sur une journée de travail complète.

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