12/02/2026
Reparare baterie Nao. Experiență practică. Atenție, text lung.😁
Context.
Robotul NAO nu mai este fabricat, iar serviciile oficiale de mentenanță nu mai sunt disponibile. În aceste condiții, accesoriile și piesele de schimb, în special bateriile, sunt greu de găsit, au costuri ridicate și timpi de livrare de ordinul lunilor.
Problema.
În urma unei perioade de inactivitate, roboții NAO aflați în laboratoarele IMSAR nu au mai putut fi porniți. Măsurătorile au arătat că bateriile s-au descărcat sub pragul minim de funcționare, situație în care acestea nu mai pot fi încărcate folosind încărcătorul standard al robotului.
Achiziționarea unor baterii noi s-a dovedit dificilă și costisitoare, motiv pentru care am decis să readucem bateriile existente la o stare funcțională, utilizând resursele și expertiza din laboratoarele noastre.
Abordări pentru repararea bateriilor.
Au fost analizate și testate două metode:
• Înlocuirea acumulatorilor
• Încărcarea separată a acumulatorilor existenți
(Spoiler alert: le-am încercat pe ambele.)
Pași.
1. Deschiderea carcasei bateriei. (Poza 2)
Procesul de deschidere este delicat și presupune riscuri asupra carcasei și clemelor de prindere.
La prima baterie desfăcută, carcasa și clemele au fost puțin afectate. La a doua, doar câteva cleme au suferit deteriorări.
Înainte de desfacere, carcasa trebuie apăsată ferm lateral, deoarece adezivul utilizat este foarte puternic. Se aude un sunet specific de „crăpare” a stratului adeziv. Ulterior, carcasa se deschide prin apăsarea clemelor aflate pe laturile scurte, folosind un patent subțire. Noi am desfăcut inițial cele trei cleme mai subțiri de pe o parte, celelalte cedând ulterior mai ușor.
2. Structura internă a bateriei. (Poza 3)
După deschiderea carcasei, se pot observa:
• puntea celor șase acumulatori conectați în serie,
• placa electronică de control (BMS), poziționată sub acumulatori,
• conexiunile dintre acumulatori și placă.
Puntea acumulatorilor este conectată la placa electronică prin șapte fire:
• roșu și negru – alimentare (plus și masă),
• celelalte cinci – conexiuni individuale pentru fiecare acumulator.
Legăturile dintre acumulatori sunt realizate cu lamele de nichel sudate prin puncte.
3A. Înlocuirea acumulatorilor. (Pozele 4-8)
Acumulatorii utilizați au o tensiune nominală de aproximativ 4 V și un curent de 2 A, fiind inseriați pentru a obține aproximativ 24 V.
Inițial, au fost înlocuiți doar acumulatorii identificați ca fiind defectuoși. Cu toate acestea, robotul nu reușea să booteze. Testările ulterioare au arătat că placa electronică de control are o limitare de aproximativ 19–20 V, sub care nu permite încărcarea bateriei.
După înlocuirea tuturor acumulatorilor, tensiunea totală a punții a depășit 20 V, permițând încărcarea normală și utilizarea bateriei.
3B. Încărcarea separată a acumulatorilor existenți. (Pozele 9-10)
Pentru a doua baterie, am aplicat o metodă mai puțin invazivă: încărcarea individuală a fiecărui acumulator până la o tensiune de peste 3,5 V.
Această abordare nu a necesitat demontarea punților sau reconectarea la placa electronică, păstrând aproape integral structura și conexiunile din interiorul bateriei. Având în vedere spațiul foarte limitat din interiorul carcasei, această soluție este una avantajoasă în situația în care acumulatorii sunt funcționali.
4. Testare și repornire
După verificarea tensiunii minime de funcționare pe întreaga punte:
• puntea a fost reconectată la placa electronică,
• bateria a fost reasamblată,
• robotul a fost pornit inițial exclusiv pe baterie, apoi cu alimentatorul conectat.
Succes! Sau, cm ar spune Nao: "Ognak Gnouk" :)
Sfaturi de mentenanță.
• Robotul funcționează normal când tensiunea bateriei este între 20 V și 24 V.
• Pragul de 20 V corespunde unui nivel de 0% afișat în software, ceea ce determină oprirea robotului.
• Dacă tensiunea scade sub 19 V (de obicei din cauza neutilizării timp de câteva luni sau a expunerii la temperaturi scăzute), bateria nu mai poate fi încărcată, iar robotul nu pornește nici cu alimentatorul conectat.
• Curentul furnizat de alimentator (~1,2 A) este insuficient pentru pornirea motoarelor, care necesită curenți apropiați de 2 A. Din acest motiv bateria trebuie să fie funcțională.
All in all, prin aceste abordări am reușit să readucem bateriile la o stare funcțională, economisind aproximativ 900 € per baterie, precum și timpii mari de livrare.
Dacă întâmpinați probleme similare sau aveți nevoie de informații suplimentare, știți unde să ne gasiți.🫡
Sfârșit.😁
🇬🇧 NAO Battery Repair. Hands-on Experience. Warning, long read. 😁
Context.
The NAO robot is no longer manufactured, and official maintenance services are no longer available. Under these conditions, accessories and spare parts, especially batteries, are difficult to source, expensive, and often involve long delivery times.
The Problem.
After a period of inactivity, the NAO robots in the IMSAR laboratories could no longer be powered on. Measurements showed that the batteries had discharged below the minimum operating threshold, a condition in which they can no longer be charged using the robot’s standard charger.
Purchasing new batteries proved to be both difficult and costly, so we decided to restore the existing batteries to a functional state using the resources and expertise available in our laboratories.
Battery Repair Approaches
Two methods were analyzed and tested:
✔️Replacing the cells.
✔️Individually charging the existing cells
(Spoiler alert: we tried both.)
Steps.
1. Opening the Battery Casing. (Photo 2)
The opening process is delicate and involves risks to the casing and retaining clips.
With the first battery we opened, the casing and clips were slightly damaged. With the second, only a few clips were affected.
Before opening, the casing must be pressed firmly from the sides, as the adhesive used is extremely strong. A distinctive “cracking” sound can be heard as the adhesive layer separates. The casing is then opened by pressing the clips located on the shorter sides, using thin pliers. We initially released the three thinner clips on one side; the others gave way more easily afterward.
2. Internal Battery Structure (Photo 3)
After opening the casing, the following components can be observed:
✔️The six-cell series pack.
✔️The control board (BMS), positioned beneath the cells.
✔️The connections between the cells and the board.
✔️The cell pack is connected to the electronic board via seven wires:
Red and black – power supply (positive and ground)
The other five – individual connections for each cell
The connections between cells are made with spot-welded nickel strips.
3A. Replacing the Cells. (Photos 4–8)
The cells used have a nominal voltage of approximately 4 V and a current of 2 A, connected in series to obtain around 24 V.
Initially, only the cells identified as defective were replaced. However, the robot failed to boot. Further testing showed that the control board has a limitation of approximately 19–20 V, below which it does not allow the battery to charge.
After replacing all cells, the total pack voltage exceeded 20 V, enabling normal charging and use of the battery.
3B. Individually Charging the Existing Cells. (Photos 9–10)
For the second battery, we applied a less invasive method: individually charging each cell to a voltage above 3.5 V.
This approach did not require dismantling the cell pack or disconnecting it from the control board, preserving almost entirely the internal structure and connections. Given the extremely limited space inside the casing, this solution is advantageous when the cells themselves are still functional.
4. Testing and Restart
After verifying the minimum operating voltage across the entire pack:
✔️The pack was reconnected to the control board.
✔️The battery was reassembled.
✔️The robot was powered on initially using only the battery, then with the power adapter connected.
Success! Or, as NAO would say: “Ognak Gnouk.” 🙂
Maintenance Tips.
✔️The robot operates normally when the battery voltage is between 20 V and 24 V.
✔️The 20 V threshold corresponds to 0% in the software, which triggers shutdown.
✔️If the voltage drops below 19 V (typically due to several months of inactivity or exposure to low temperatures), the battery can no longer be charged, and the robot will not start—even with the power adapter connected.
✔️The current supplied by the adapter (~1.2 A) is insufficient to start the motors, which require currents close to 2 A. Therefore, a functional battery is essential.
All in all, through these approaches we managed to restore the batteries to a functional state, saving approximately €900 per battery, as well as avoiding long delivery times.
If you encounter similar issues or need additional information, you know where to find us. 🫡
The end.😁