10年前特斯拉提出的充电机器人, 现代汽车已开启实测

编译 / 钱亚光

设计 / 赵昊然

来源 / koreajoongangdaily.joins.com, www.autoweek.com, www.hyundai.com

最近，现代汽车宣布，已正式启动其搭载AI技术的电动汽车充电机器人（automatic charging robots, ACR）的实际测试。

据《韩国中央日报（Korea JoongAng Daily）》报道，这家韩国公司正与起亚汽车以及仁川国际机场（Incheon International Airport）合作开展测试阶段的工作，它们立了一个演示站点，建立自动机器人电动汽车充电服务，计划将该业务扩展到其他机场、海港、铁路以及其他交通热点地区。

仁川国际机场公司于4月20日宣布，根据国际机场协会（ACI）数据，2024年该机场国际航线旅客达70669246人，跃居全球第3位。

该机场目前已拥有该国最大的环保型车辆基础设施，并计划到2026年安装1110个电动汽车充电器，而且机场的整个车队实现了电气化。仁川国际机场以其对可持续发展的承诺以及对环保技术的运用而闻名，这一声誉使其成为现代汽车公司 ACR 项目的理想试验场。

现代和起亚的机器人实验室将为试点项目提供硬件和软件解决方案，并与机场官员合作开发优化的服务方案。该机场将为一系列环保型机场车辆部署充电机器人，并收集用户反馈以评估该系统的可用性和有效性。

目前，该充电机器人仅用于环保的机场车队，而非面向公众用户。即充电机器人将被用于一系列环保型机场车辆的充电工作，而那些将电动汽车停放在机场的人在出行时将无法使用该设备。其最终目标是让停放在机场的车辆在车主出行时也能进行充电。

现代汽车集团研发部门负责人Heui Won Yang表示：“这标志着验证未来出行技术实际价值的一个重要转折点。通过定制化的自动充电解决方案，我们旨在为用户带来更便捷、更优质的出行体验。”

仁川国际机场公司总裁兼首席执行官Hag Jae Lee表示：“我们期待此次合作能显著提升仁川国际机场的服务水平，并提高运营效率。未来，仁川国际机场将继续凭借其出色的基础设施和技术实力，成为全球领先的数字化机场。”

创意源起特斯拉

10年前，特斯拉凭借一条类似蛇形的机械臂惊艳了科技界和电动汽车爱好者，该机械臂能够自动找到Model S的充电接口。其理念是车主只需将电动汽车停在车库内，机器人就会自动连接充电电缆，一切操作均由机器人独立完成。

马斯克在2020年曾表示，特斯拉仍有制造该产品的意图。然而，后来考虑到其效率和与Robotaxi车队的未来兼容性，如今特斯拉已转向采用无线感应充电技术，这似乎是一个更好的选择，原因在于其没有那么多的移动部件，而且与即将推出的Robotaxi车队的兼容性更好。

虽然特斯拉放弃了这个想法，但其他公司仍在继续研究，其中就包括现代汽车集团。现代于2023年首次推出了其自动充电机器人ACR。现代汽车的这项技术能够自动完成所有操作。从充电座上取下充电器，到打开电动汽车的充电口，将直流快速充电器插入其中。

仁川国际机场投入试用的两台由AI驱动的电动汽车充电机器人，利用3D摄像系统和AI算法来定位充电接口，并能以不到10毫米的误差完成插电操作。

充电完成后，机器人会取下充电器，将其放回原位，并关闭车辆充电接口的盖子。该机器人可在-15℃至60℃的温度范围内工作，因此适用于除最恶劣环境之外的所有环境。

让充电更便捷高效

通过该项目，现代集团和仁川国际机场公司将致力于确保ACR的安全性。该产品去年已获得韩国认证（KC认证），证明了其稳定性和质量。此外，它还满足了欧盟的基本安全要求，获得了CE认证，从而确保了客户使用时的安全性。

现代汽车集团的机器人实验室在研发ACR时考虑了多种因素，包括车辆停放位置、充电接口的形状、天气状况、潜在障碍物以及充电电缆的重量等。

为了让机器人能够将充电器牢固地固定在充电接口上，就需要一种能够同时计算这些多个变量的软件技术。为此，该集团开发了一种算法，将基于3D相机的AI技术应用于机器人，并基于此应用开发的下一代控制技术使机器人能够准确地处理沉重的充电器。

鉴于大多数电动汽车充电桩都安装在户外且无遮蔽设施，该集团的工程师在其研发中心建造了一个定制的户外电动汽车充电站，并在各种条件下对其性能进行了评估。结果，ACR获得了IP65级的防水和防尘等级，并且其性能得到了极大提升。

此外，工程师还在机器人周围安装了一个带有内置激光传感器的安全杆，以防止可能发生的事故，使机器人能够检测到静止和移动的障碍物。

充电机器人的优势首先是提高了自动化效率，由AI驱动的ACR旨在为电动汽车提供无缝且快速的充电服务，无需人工干预。这款机器人旨在为电动汽车用户提供更高的效率和便利性，尤其适用于机场等人员密集区域。

其次，提升了用户体验，通过自动化充电流程，现代汽车公司旨在减少与传统充电相关的常见问题，如充电设施的可用性和等待时间等。

第三，增加了充电设施的供应，自动化系统能够将诸如机场停车场这类未充分利用的空间改造成高效的充电中心。

第四，降低了环境影响，随着电动汽车充电设施的更加普及，人们将减少对化石燃料的依赖。

现代汽车集团机器人实验室负责人Dong Jin Hyun曾表示：“ACR将有助于使电动汽车充电变得更加便捷和高效，尤其是在光线昏暗的环境中。它还将提高便利性，特别是对于行动不便的用户而言，因为充电线正变得更粗更重。”

对其未来的展望

现代汽车公司在机器人方面，最为人所知的是其收购了波士顿动力公司，以及仿人机器人系列产品。其机器人实验室已经开展了多个ACR示范项目，包括始于2024年的在首尔开展的“机器人友好型建筑（robot-friendly building）”计划。

基于其在机器人技术方面的经验，该集团计划扩大ACR的应用范围，以增强仁川国际机场的安全性（该机场拥有最高的国家安全等级），并推出机器人整体解决方案（Robotics Total Solution，RTS）。

除了现代集团，还有多家汽车制造商一直在研发电动汽车充电机器人，他们预计未来人们将不再需要手动将电源线插入汽车中，那时这项操作将会被视为过时之举。但直到现在，这种极具未来感的技术，仍未在足够大规模的现实场景中得到实际应用。

不同的开发者对于充电机器人有着不同的看法。例如，大众汽车公司设想了一种由两台机器人组成的团队，其中一台是带有电池存储系统的轮式设备（大小类似于一个小型冰箱），另一台则负责执行打开和关闭充电端口以及连接电缆等任务。

这样，移动式电池就能够摆脱停车场布局和电缆长度的限制，从而在数小时或数天内最大限度地为更多车辆充电。一旦两个机器人团队完成为一辆汽车充电的任务，它们都会自动返回充电站进行自我充电，然后再次出发。

现代充电机器人方案要比大众简单一些，只需一个固定安装的电缆夹持机器人就能打开充电接口，并从附近的充电站插入充电器。因此，这种方法仍然意味着车与充电机器人的比例为1:1或2:1，而不是能够在一段时间内为多辆车提供充电服务。

这两种类型的机器人解决方案都有各自的成本，但通过单一电网连接为多辆汽车提供服务的这种系统具有更长远的潜在价值。毋庸置疑，这两种系统目前仍处于初级阶段，暂时还未面临实际的商业压力，包括盈利问题。

可以说，充电机器人的商业前景仍不明朗，一方面是机器人的硬件成本（无论是移动式还是固定式）尚未得到充分认可，需要在基础设施和技术方面投入大量资金。另一方面是安全性上的技术挑战，确保此类系统能在各种条件下稳定可靠地运行。

现代汽车公司设想的最终目标是未来能与自动驾驶泊车控制系统相结合，让旅客在外出期间能够方便地为停泊的车辆充电，将闲置时间转化为高效的充电时间，还能通过依次为停放的多辆汽车充电来提高充电效率。