要約
路上を走行する電気自動車 (EV) の数が急速に急増しているため、使用済みのリチウムイオン (Li-ion) バッテリーの量も爆発的に増加すると予想されます。
使用済みのバッテリー パックには、回収、リサイクル、再利用する必要のある貴重な金属や材料が含まれています。
しかし、技術、物流、規制における多くの課題により、現在リサイクルされているリチウムイオン電池は 5% 未満にすぎません。
既存のバッテリーのリサイクルは手作業で行われていますが、高電圧が残っていることや化学物質の危険性があるため、人間のオペレーターに一連のリスクをもたらす可能性があります。
したがって、自動バッテリー リサイクル システムを開発する重要な必要性があります。
このホワイトペーパーでは、効率的かつ効果的なバッテリーリサイクルオートメーションの研究開発を促進するために、オープンソースのロボットバッテリーリサイクルシミュレーターであるABatRe-simを紹介します。
具体的には、バッテリー パックの詳細な CAD モデル (ネジ、ワイヤー、バッテリー モジュールを含む) を開発し、Gazebo にインポートして、ロボット オペレーティング システム (ROS) 環境でのロボットとオブジェクトの相互作用を可能にします。
また、さまざまなエージング条件のバッテリー パックのシミュレーションも可能です。
さらに、認識、計画、および制御アルゴリズムを開発して、インターフェイスを実証し、さらなるユーザー カスタマイズのための基本機能を実現するためのベンチマークを確立します。
シミュレータの利用と将来の拡張に関する議論も提示されます。
要約(オリジナル)
With the rapid surge in the number of on-road Electric Vehicles (EVs), the amount of spent lithium-ion (Li-ion) batteries is also expected to explosively grow. The spent battery packs contain valuable metal and materials that should be recovered, recycled, and reused. However, only less than 5% of the Li-ion batteries are currently recycled, due to a multitude of challenges in technology, logistics and regulation. Existing battery recycling is performed manually, which can pose a series of risks to the human operator as a consequence of remaining high voltage and chemical hazards. Therefore, there is a critical need to develop an automated battery recycling system. In this paper, we present ABatRe-sim, an open-source robotic battery recycling simulator, to facilitate the research and development in efficient and effective battery recycling au-omation. Specifically, we develop a detailed CAD model of the battery pack (with screws, wires, and battery modules), which is imported into Gazebo to enable robot-object interaction in the robot operating system (ROS) environment. It also allows the simulation of battery packs of various aging conditions. Furthermore, perception, planning, and control algorithms are developed to establish the benchmark to demonstrate the interface and realize the basic functionalities for further user customization. Discussions on the utilization and future extensions of the simulator are also presented.
arxiv情報
| 著者 | Huanqing Wang,Kaixiang Zhang,Keyi Zhu,Ziyou Song,Zhaojian Li |
| 発行日 | 2023-03-14 03:55:58+00:00 |
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