[发明专利]室内移动机器人无线供电技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种室内移动机器人无线供电技术。特别是涉及一种具有结构简单、高可靠性、电磁兼容性佳的室内移动机器人无线供电技术。

背景技术

1959年，第一台工业机器人诞生。它的诞生为人类的发展注入了新的活力。自此以后，机器人的技术不断的更新换代。越来越多的场合开始出现机器人的身影，机器人的种类也越来越多。但是对于一些室内机器人供电或者充电都是通过导线直接接触进行传输的。电工设备的充电一般是通过插头和插座来进行，但是在进行大功率充电时，这种充电方式存在高压触电的危险。且由于存在摩擦和磨损，系统的安全性、可靠性及使用寿命较低，特别是在化工、采矿等一些易燃、易爆领域，极易引发大的事故。新型无线电能传输系统采用电磁感应原理、电力电子技术以及控制理论相结合，实现了电能的无线传输，完全克服了以上限制。

本发明旨在克服传统上移动机器人对电线的依赖性看，提出了给室内移动机器人无线供电的设计理念，设计了一种结构简单、高可靠性、电磁兼容性佳的室内移动机器人自主无线供电系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出了室内移动机器人无线供电技术，该技术具有结构简单、高可靠性、电磁兼容性佳的特点。

本发明所采用的技术方案是：一种室内移动机器人无线供电技术，包括：电能与信号发射系统、发射端中继系统、接收端中继系统和电能与信号接收系统。

所述的中继与电能与信号发射系统和发射端中继系统是室内移动机器人无线供电系统的核心部分之一，包括：发射端无线通信模块、发射端DSP控制系统、DDS信号源、宽带线性功放、发射端匹配网路、电磁发射部分、发射端功率检测模块、发射端中继线圈(中继线圈可以有n个，n为正整数)。

所述的电能与信号接收系统和接收端中继系统是室内移动机器人无线供电系统的核心部分之一，包括：电磁接收部分、接收端匹配电路、整流滤波电路、DC/DC换压电路、接收端无线通信模块，接收端DSP控制系统和接收端功率检测模块、接收端中继线圈(中继线圈可以有n个，n为正整数)。

所述的发射端无线通信模块，接收端通信模块用于信号的发送和接收。

所述的电磁发射部分和电磁接收部分用于能量在空间以磁场耦合的方式传播。

所述的发射端DSP控制系统和接收端DSP控制系统用于命令的解释、执行、状态检测和控制等。

所述的发射端匹配网络和接收端匹配网络用于整个无线电能传输系统的谐振匹配，实现功率传输的最大化。

所述的DDS信号源用于产生高频的小功率正弦信号。

所述的宽带线性功放用于将DDS信号源产生的高频小功率信号进行功率放大。

所述的发射端功率检测模块和接收端功率检测模块用于进行功率的实时监测。

所述的整流滤波电路用于将接收端匹配电路接收到的电能进行整流，并滤除杂波。

所述的DC/DC换压电路用于将整流滤波后的能量进行电压转换，得到适合负载使用的电能。

所述的发射端中继线圈和接收端中继线圈用于无线电能传输过程中能量的中继，从而能够增大电能传输的距离。

本发明的室内移动机器人无线供电技术，该技术具有结构简单、高可靠性、电磁兼容性佳的特点。

附图说明

图1是设计系统的整体框图；

图2是中继与电能信号发射系统框图；

图3是中继与电能信号接收系统框图。

具体实施方式

本发明提供一种结构简单、高可靠性、电磁兼容性佳的室内移动机器人无线供电技术。下面结合实施例和附图对本发明做出详细说明。

如图1所示，本发明所采用的技术方案是：一种室内移动机器人无线供电技术，包括：电能与信号发射系统、发射端中继系统、接收端中继系统和电能与信号接收系统。其特征在于：电能与信号发射系统提供电能，发射端中继线圈与接收端中继线圈进行能量的中继传递，电能与信号接收系统来自中继与电能信号发射系统的能量，然后为室内移动机器人实时供电，并不断检测接收的功率，然后实时反馈给中继与能量信号发射系统。