机器人随机位置下动态无线供电阵列式发射模组优化设计

摘要

为群智能行为研究和货物分拣场景中随机移动的多机器人实时补给电能,满足其不间断工作的需求是一个重要问题。该文提出一种基于有效耦合区域定量分析的阵列式电磁发射模组优化设计方法,可满足机器人在工作区域任意位置实时补给电能的需求。首先,分析了机器人运动过程中收发线圈存在的耦合情形以及相应的接收功率解析式。其次,提出了以满足机器人额定功率需求为基准,界定有效耦合区域的划分方法,并采用有限元分析方法定量表述了不同激励模式下的有效耦合区域,进而得到阵列式发射模组空间结构排布方法以及相应的线圈激励导通工作模态。最后,搭建了基于2×2阵列发射模组的小功率动态无线供电平台,验证了机器人随机位置动态无线获取电能补给的有效性。