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移动机器人的非接触充电装置及策略

【作 者】李华军

【摘 要】摘要
  
本文旨在研究基于非接触接入模式的移动机器人的电能接入方法,以实现对移动机器人机载可充电电池进行充电。这种方法以其在安全性、可靠性、灵活性方面的优势,弥补了传统接触式充电方式在这些方面存在的不足。在非接触充电方式对多机器人进行能源补充的基础上,为了实现对资源的优化配置,提高系统的效率,本文对机器人的自主充电策略进行了研究。
 
第一章介绍了机器人充电的国内外现状以及非接触电能传输技术的发展状况。最后陈述了本文的研究意义和研究内容。
 
第二章对非接触电能传输系统的基本原理与基本结构进行了介绍,分析了移动机器人充电采用非接触电能传输方式作为电源接入方式的必要性。
 
第三章通过对感应线圈的电磁仿真分析,选择出一种更能适应移动机器人移动特性需求的感应线圈形式。分别对磁芯磁滞现象以及导线的集肤效应、邻近效应进行了分析,为下文感应线圈的设计打下基础。
 
第四章对非接触充电硬件系统进行了设计。首先介绍了系统的总体结构。然后通过对各种逆变拓扑结构的对比,选择了一种适合机器人充电系统的逆变电路。进行了电力电子器件的选型,最后对拾取电路和充电电路进行了分析与设计。
 
第五章介绍了多机器人系统,并对多机器人的自主充电策略进行了研究。解决了充电站与机器人之间资源优化配置的问题。
 
第六章在前文分析与设计的基础上,搭建了非接触充电装置。并对该装置进行了仿真与试验,仿真与试验结果表明该系统符合机器人充电电源接入的要求。
 


【关键词】非接触电能传输,自主充电,多机器人系统

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