作為向工業(yè)4.0過渡的一部分，制造商在工廠中使用的設備越來越多，而人員越來越少。機器人應用，特別是自主移動機器人（AMR），在這個過程中發(fā)揮著重要作用。它們的使用通過無線充電得到了提升。

自主移動機器人是工業(yè)4.0的一個重要基礎，在制造過程的自動化中發(fā)揮著重要作用。然而，這些移動機器人需要定期充電，這對工廠來說正成為一個越來越大的挑戰(zhàn)。無線充電方面的一些發(fā)展使這些機器人更加靈活，這反過來又提高了工廠的能力和效率。

通過元件選擇、線圈設計和卡片布局的正確組合，無線充電幾乎改變了制造業(yè)的游戲規(guī)則，對整個經(jīng)濟產(chǎn)生影響。

無線充電如何工作

最新的無線充電解決方案使用基于電磁感應原理的技術。當交流電通過發(fā)射器一側的感應線圈時，會產(chǎn)生一個振動的磁場。當這個振蕩磁場被耦合到接收器一側的感應線圈時，接收器一側的線圈中就會產(chǎn)生一個交流電流。

無線充電系統(tǒng)需要一些組件，包括發(fā)射器線圈、電容器、線圈驅(qū)動器和接收器線圈。其他組件包括二極管整流器、轉換器、發(fā)射器和接收器控制電路和算法，以及電池充電電路。

效益

無線自主機器人以各種方式提高生產(chǎn)力并降低制造成本。它們能夠在閑置充電的情況下連續(xù)運行，并且通過自動充電，它們還需要更少的人進行操作。通過消除對連接器和電纜的需求，維護成本也得到了降低，維護所需的人工干預最小，為全自動化工廠創(chuàng)造了潛力。

這些充電系統(tǒng)還通過減少短路的機會來提高安全性，因為這些解決方案能可靠地檢測到發(fā)射器和接收器線圈之間的金屬碎片和其他異物，而且不需要連接器。此外，充電器和機器人之間的安全認證可以輕松實現(xiàn)，以避免未經(jīng)授權的訪問，充電期間的數(shù)據(jù)傳輸可用于預測性維護，以避免停機。

挑戰(zhàn)

除了好處之外，無線充電也有其挑戰(zhàn)。一個是與傳統(tǒng)的有線充電相比，實施充電基礎設施所需的投資相對較大。另一個是過熱的安全問題，這可能是由發(fā)射器和接收器線圈之間的異物引起的。

正確放置充電器部件可以防止幾個問題，但由于制造上的差異（即不是每個人都生產(chǎn)相同的線圈），線圈參數(shù)的變化也是一個挑戰(zhàn)。

安全問題可以通過各種檢測功能來解決，如果檢測到線圈之間有不適當?shù)臇|西，就會中斷灌裝過程。

系統(tǒng)開發(fā)商應與供應商合作，為其無線充電解決方案的使用提供詳細指導，包括元件選擇、線圈設計和卡片布局。供應商還應該提供分步指導，以確保最終產(chǎn)品的順利實施。有了這種方法，開發(fā)者可以節(jié)省時間，降低風險，并簡化其無線充電器的設計。