随着工业化进程的不断推进，现代工厂对自动化、智能化的电气设备要求越来越高，其中柔性制造系统（flexible manufacturing system，FMS）在工业领域的使用日益广泛。

为了实现24h无人监管的自动化运输和装卸，现代自动化系统对现代工厂物流运输系统的效率、可靠性和适应性要求很高。

工业移动机器人

工业移动机器人是自动化、智能化的物流运输系统的关键部分，其中自动导引车（sutomated guided vehicle，AGV）种类繁多，是工业移动机器人设备的典型代表，因其操作灵活、工作效率高，容易进行升级等优点，得到广泛的应用和推广，成为现代工业自动化物流系统中的典型应用。

AGV传统充电方式缺点

AGV移动机器人一般内置微型控制器和定位系统，能够自动寻迹完成物流运输任务，无需人工干预；其工作路径范围灵活并且不止容易，相对于以往履带式传输设备能够完成更加复杂的传输任务，具有明显的应用优势。

如今，AGV已在机械加工、电商分拣、汽车装配等多个领域发挥了重要作用，大大降低了现代工厂对人力劳动的需求。

• AGV普遍采用携带电池供电的方式提供动力，其一般适用的充电动力型电池有镍镉、镍氢、铅酸和锂离子电池，电池容量限制了AGV的连续工作时间，而携带过重的电池会影响其工作效率。
• 传统的充电方式通过电力线和金属插头向AGV携带的电池进行电能补充，而工厂复杂的环境容易造成电力线损坏；
• 另外，长期使用自动对准的误差容易造成金属插头磨损，而且往往需要人工干预，带来安全性隐患，不符合现代工厂自动化长期可靠运行的需求，增加了长期维护的成本。

因此，寻求新的AGV供电方式是现代工业自动化进程的迫切需求。

为了改善AGV的供电方式，可以采用电容和电池混合储能的供电方式，减少充电时间，但是充电方式没有得到本质改变，而无线电能传输可以改变AGV充电，无线电能传输无需物理的连接，仅通过空间电磁能量耦合，为电气设备提供所需的能量，其隔离的特点为AGV复杂的工业工作环境提供便利，避免了电力线和金属插头带来的隐患。

另外，无线电能传输可以在AGV的运输工作过程中动态进行，从而减少电池的携带量，提高了工厂长期的自动化运行。无线电池传输过程往往容许一定程度的偏移，因此也降低了充电过程的对准难度和精度要求。

AGV传统充电方式革新

AGV移动机器人的无线电能传输需要在机器人移动的过程中动态进行，或者当自动机器人电量偏低时停靠在特定的充电位置进行充电。

• 轨道型线圈和隔离型线圈相继被提出，并应用到不同场合AGV移动机器人无线电能传输系统，多相线圈结构有利于改善电池动态传输的偏移特性；
• 变换器电路的设计包括不同功率场合的考虑、与线圈结构相结合的考虑和提高系统传输性能控制策略的考虑；
• 结合具体的线圈结构，电感——电容——电感（LCL）、电感——电容——电容（LCC）等补偿网络的试用可以实现恒流和稳定的传输特性。
• 相关研究保证了AGV移动机器人无线电能传输的动态性能和对机器人停靠位置偏差的容许程度。

AGV传统充电方式应用

随着AGV移动机器人无线电能传输系统研究的深入和成熟，近年来一些产品和应用已经开始使用无线充电的方式来进行升级换代。

• DAIFUKU

作为工业机器人研究和应用的行业领先者，日本的机器人企业已经开始纷纷在自家的AGV移动机器人上应用无线电能传输技术，其中自动化企业大福（DAIFUKU）从1993年开始开发轨道式的非接触式充电技术，为AGV提供动态、稳定的无线电能传输技术；

• HEADS

HEADS从2004年至今完成了超过1400例的AGV无线电能传输系统设计，主要提供千瓦级的AGV无线电能传输方案；DAIHEN公司与著名的无线充电方案企业 WiTricity合作，推出基于磁耦合谐振式无线输电原理的AGV无线充电平台D-Broad， 偏移充电特性得到改善。

• 台达

国内企业中，台达的AGV无线充电方案采用控制器局域网络（controller area network， CAN）总线通信，效率可达93%；

• 中惠创智

中惠创智提出将AGV无线电能传输方案使用在锂电池、超级电容、铅酸电池以及不带电池的工业 AGV，最大功率达3kW，传输效率超过90% ；

• 玖越

玖越通过对无线充电方式的创新，研发出可以自主充电的AGV机器人，客户可以选择自主充电或人工充电两种方式，以满足不同场合需求。

可见目前以电池作为储能手段的AGV移动机器人无线电能传输技术已经比较成熟，日后的研究将更加着重于AGV移动机器人的动态无线电能传输技术，逐步实现去电池化，从而减轻AGV的载重量，提升AGV 的运输能力。

AGV移动机器人在现代工业的各个领域发挥着重要作用，为机械制造、电商、物流等行业的自动化、智能化创造了条件。无线电能传输技术在复杂的工业环境中为AGV提供动力，使AGV的应用更可靠、更有效率。如今，AGV移动机器人无线电能传输技术已经应用到了相关工业产品中，随着工业移动机器人无线电能传输的动态性能、移动机器人群的协同无线充电以及相关的安全问题的进一步研究和发展，无线电能传输技术将在工业自动化进程中发挥重要的作用。