无线充电式分拣机器人的磁耦合机构设计

针对传统物流行业分拣物品效率低,存在一定安全隐患等问题,提出了一种直线型Halbach阵列线圈结构,并对其进行了结构优化,设计出一种Halbach阵列线圈,并将其应用于无线充电式分拣机器人系统。该线圈能有效提高线圈间的电能传输效率。首先,建立了无线电能传输(WPT)磁耦合机构数学的模型,分析了传输效率与接收端线圈接收的磁感应强度、磁通量以及电压的关系;然后,通过COMSOL有限元仿真软件搭建了不同的磁耦合线圈结构模型,比较分析了磁耦合线圈结构的改变对线圈参数的影响;最后,搭建了系统试验平台,对磁耦合机构的优化方案进行了验证。试验结果表明:所设计的Halbach阵列线圈结构传输效率更高,更适合对分拣器机人进行无线充电。

三线圈无线电能传输系统恒压输出研究

针对自动引导车(AGV)无线电能传输(WPT)系统中磁耦合机构偏移影响输出电压稳定的问题,在输出并联型LCC/Multi-S的基础上提出了一种新型三线圈结构的WPT系统。该系统采用一种新型类中国结(CK)线圈结构和DDQ线圈作为磁耦合机构,通过合理参数配置,不仅实现了与负载无关的恒压(CV)输出,并且实现了X方向、Y方向以及XY方向同时偏移时的CV输出。利用COMSOL有限元仿真工具对该磁耦合机构的互感特性进行了仿真分析,从理论上证明了系统在线圈偏移的工况下能够实现CV输出;最后,搭建了试验平台验证了理论分析的正确性和可行性。