作为向工业4.0过渡的一部分，制造商在工厂中使用的设备越来越多，而人员越来越少。机器人应用，特别是自主移动机器人（AMR），在这个过程中发挥着重要作用。它们的使用通过无线充电得到了提升。

自主移动机器人是工业4.0的一个重要基础，在制造过程的自动化中发挥着重要作用。然而，这些移动机器人需要定期充电，这对工厂来说正成为一个越来越大的挑战。无线充电方面的一些发展使这些机器人更加灵活，这反过来又提高了工厂的能力和效率。

通过元件选择、线圈设计和卡片布局的正确组合，无线充电几乎改变了制造业的游戏规则，对整个经济产生影响。

无线充电如何工作

最新的无线充电解决方案使用基于电磁感应原理的技术。当交流电通过发射器一侧的感应线圈时，会产生一个振动的磁场。当这个振荡磁场被耦合到接收器一侧的感应线圈时，接收器一侧的线圈中就会产生一个交流电流。

无线充电系统需要一些组件，包括发射器线圈、电容器、线圈驱动器和接收器线圈。其他组件包括二极管整流器、转换器、发射器和接收器控制电路和算法，以及电池充电电路。

效益

无线自主机器人以各种方式提高生产力并降低制造成本。它们能够在闲置充电的情况下连续运行，并且通过自动充电，它们还需要更少的人进行操作。通过消除对连接器和电缆的需求，维护成本也得到了降低，维护所需的人工干预最小，为全自动化工厂创造了潜力。

这些充电系统还通过减少短路的机会来提高安全性，因为这些解决方案能可靠地检测到发射器和接收器线圈之间的金属碎片和其他异物，而且不需要连接器。此外，充电器和机器人之间的安全认证可以轻松实现，以避免未经授权的访问，充电期间的数据传输可用于预测性维护，以避免停机。

挑战

除了好处之外，无线充电也有其挑战。一个是与传统的有线充电相比，实施充电基础设施所需的投资相对较大。另一个是过热的安全问题，这可能是由发射器和接收器线圈之间的异物引起的。

正确放置充电器部件可以防止几个问题，但由于制造上的差异（即不是每个人都生产相同的线圈），线圈参数的变化也是一个挑战。

安全问题可以通过各种检测功能来解决，如果检测到线圈之间有不适当的东西，就会中断灌装过程。

系统开发商应与供应商合作，为其无线充电解决方案的使用提供详细指导，包括元件选择、线圈设计和卡片布局。供应商还应该提供分步指导，以确保最终产品的顺利实施。有了这种方法，开发者可以节省时间，降低风险，并简化其无线充电器的设计。