CN112332558B - 无线充电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电系统及方法，属于电力施工设备技术领域。本发明的无线充电系统，包括充电桩和机器人，充电桩设置有无线发射模块；机器人包括无线接收模块、电源管理模块、机器人控制模块和定位模块；无线发射模块将电力传输到无线接收模块；电源管理模块包括主控板和电池，主控板控制电池的充放电；机器人控制模块，接收来自上位机的运动控制指令和模块控制指令，发送运动控制指令给定位模块，监控电源管理模块、定位模块的工作状态；定位模块，接收机器人控制模块的运动控制指令，将无线接收模块送到无线发射模块的有效充电位置。本发明具有充电效率高、抗干扰能力强、智能化，以及建设及维护成本低、损耗低、安全性能高等优点。

Description

无线充电系统及方法

技术领域

本发明属于电力施工设备技术领域，具体涉及一种无线充电系统及方法。

背景技术

目前国内还没有比较成熟的适用于带电作业机器人的无线充电方式，工业机器人普遍采用传统的有线充电方式。通过有线充电方式给带电作业机器人充电存在以下问题：

1， 充电过程需人工操作，且充电时间长且效率低；

2， 充电桩极易受环境影响，因此只能安装于室内，占用较大空间，成本高；

3， 充电桩的充电接头裸露在空气中易老化和氧化，接触式连接器长期反复插拔也容易损坏，甚至有漏电危险和火灾隐患，安全性能差。

发明内容

本发明目的是提供一种无线充电系统及方法，具有充电效率高、抗干扰能力强、智能化，以及建设及维护成本低、损耗低、安全性能高等优点。

具体地说，一方面，本发明提供了一种无线充电系统，包括充电桩和机器人，

所述充电桩设置有无线发射模块；

所述机器人包括无线接收模块、电源管理模块、机器人控制模块和定位模块；

所述无线发射模块和无线接收模块通过无线方式进行匹配和数据交互；无线发射模块通过无线传输方式将电力传输到无线接收模块；

所述电源管理模块包括主控板和电池，主控板控制电池的充放电，电池给机器人供电；电源管理模块与无线接收模块通信，采集电池电量信息；通过网络端口将电源管理信息传输到机器人控制模块；

所述机器人控制模块，通过网络端口与外部的上位机及电源管理模块、定位模块交互；接收来自所述上位机的运动控制指令和模块控制指令，发送运动控制指令给定位模块，发送模块控制指令给电源管理模块和定位模块；监控电源管理模块、定位模块的工作状态；

所述定位模块，接收机器人控制模块的运动控制指令，将无线接收模块送到无线发射模块的有效充电位置。

进一步的，所述定位模块包括图像模块和机械手；

所述图像模块包括图像采集模块和图像处理模块，图像采集模块采集机器人定位所需要的图像信息，图像处理模块将图像采集模块采集的图像信息进行处理，计算机器人从当前地点运动到充电桩的运动轨迹并规划运动路径，发送给机器人控制模块，机器人控制模块控制机器人按照规划路径移动到充电桩附近位置，使得无线收发模块进入有效充电位置；

所述机械手，在充电过程中从机器人上取出无线接收模块，根据规划的路径将无线接收模块送达进入有效充电位置；充电完成后，机械手将无线接收模块送回机器人上相应位置。

进一步的，所述电源管理模块预设有欠压保护阈值、过压保护阈值和过流保护阈值，并传送给无线接收模块。

进一步的，所述无线接收模块包括：温度传感器、风扇、控制器，所述温度传感器检测无线接收模块内部温度，并发送信号给控制器；控制器将接收的温度传感器的信号并将其转换为温度值，通过与预设的温度阈值比较，判断是否需要开启风扇，并发送控制信号给风扇；风扇根据接收的控制信号给无线接收模块降温。

进一步的，所述控制器预设有第一温度阈值和第二温度阈值，当所述无线接收模块内部温度超过第一温度阈值时，控制器控制风扇半速开启；当无线接收模块内部温度超过第二温度阈值时，控制器控制风扇全速开启。

进一步的，所述机器人控制模块还包括人机接口，传送机械手操作信息、图像模块的数据，以及机器人控制模块的报警信息。

进一步的，所述无线发射模块的磁共振线圈采用全封闭线盘。

另一方面，本发明还提供一种机器人无线充电方法，包括以下步骤：

电源管理模块检测到电池电量不足，并将电池电量不足的信号传送给机器人控制模块；

机器人控制模块接收到电池电量不足的信号后，发送充电初始化指令给电源管理模块、定位模块，电源管理模块、定位模块进行充电相关的初始化工作；电源管理模块对无线接收模块进行激活；无线接收模块激活后，在与无线发射模块间建立通信后，并与无线发射模块间同步充电功率参数；电源管理模块、定位模块充电初始化完成后，反馈充电初始化完成信号给机器人控制模块；

机器人控制模块接收到充电初始化完成信号后，发送路径规划指令给定位模块，定位模块计算机器人从当前地点运动到充电桩的运动轨迹并规划运动路径，发送给机器人控制模块。

机器人控制模块确认规划的运动路径正确后，下达运动指令给定位模块，定位模块根据规划的运动路径将无线接收模块送达无线发射模块附近，使得无线收发模块进入有效充电位置；

无线发射模块通过无线传输方式将电力传输到无线接收模块；

当电池电量满足要求时，电源管理模块向机器人控制模块发出充电完成信号；

机器人控制模块接收到充电完成信号后，向无线接收模块发出充电完成指令，无线接收模块接收到该指令后，结束无线充电。

进一步的，所述无线充电模块进行充电，包括以下步骤：

无线接收模块确认充电功率参数设置无误，开始无线充电过程；

无线充电过程开始之后，无线发射模块的输出频率按固有的最大开关频率、输出电流按设定的充电截止电压值进行功率输出，之后其输出频率逐步降低至无线发射模块的谐振频率。

进一步的，所述无线充电模块进行充电过程中，无线发射模块和无线接收模块的控制器每隔指定时间计算一次传输效率；当传输效率低于设定值时，终止无线电力传输。

进一步的，当传输效率低于设定值时，所述无线接收模块通过RS485接口向电源管理模块输出报警信息。

进一步的，所述传输效率通过串口实时显示。

进一步的，所述无线充电模块进行充电过程中，无线发射模块和无线接收模块的控制器每隔指定时间通过温度传感器获取一次功率MOS管周边温度信息，当温度高于第一温度阈值时启动风扇，高于第二温度阈值时关断功率MOS管中断能量传输。

进一步的，所述无线充电模块进行充电过程中，当电池电压小于充电截止电压值时，充电电流逐步增加至恒流电流值；之后，以充电电流按恒流电流值进行充电；当输出电压接近充电截止电压时，充电电流降低直到输出电流达到充电截止电压，充电结束。

进一步的，所述充电截止电压值、恒流电流值为无线发射模块默认的充电截止电压值、恒流电流值，或者是无线接收模块激活后，通过电源管理模块设置的充电截止电压值、恒流电流值。

进一步的，所述充电截止电压值为52 V，恒流电流值为12 A。

进一步的，所述机器人无线充电方法，还包括，机械手接收到运动指令后，机械手移动到机器人上设置的工具槽，取出无线接收模块，按照规划的运动路径将无线接收模块送到无线充电有效充电位置；充电完成后，机器人控制模块接收到充电完成信号后，向机械手发出充电完成指令，机械手接收到充电完成指令后，将无线接收模块送回工具槽。

进一步的，所述有效充电位置为无线接收模块与无线发射模块间距离在水平高度为10-20mm，垂直高度为10-25mm时。

本发明的无线充电系统及方法的有益效果如下：

本发明的无线充电方法，通过机器人本体的3D激光建模，机械手运动和无线充电技术结合，实现带电作业机器人的无线充电方案；无线充电模块与机器人电源管理模块进行信息交换，机器人充电数据实时可控；机器人无线充电过程智能化，包括机器人电量自主识别及充电判断，与充电桩的自动充电对位，充电过程全自动及实时采集监控关键参数，节省人工成本和风险。

本发明的无线充电系统，无线充电桩的无线接收模块采用IP65全封闭线盘，摆脱传统充电桩插座的室内空间限制，可安装于外墙或者室外地桩，节省空间；可降低因接触件腐蚀，老化等引起的维护成本，同时无外露带电器件也提高了机器人充电过程的安全性。

本发明的无线充电系统，通过无线电磁感应线圈传输无线充电模块的主功率，且无线充电模块的磁共振线圈均采用灌胶密封处理，无接触漏电或接头氧化、老化等风险，降低了线缆和连接器的损耗，同时充电过程更安全可靠。

附图说明

图1是本发明实施例的无线充电系统组成示意图。

图2是本发明实施例的无线充电模块硬件系统示意图。

图3是本发明实施例的无线充电方法流程图。

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步详细描述。

本发明的一个实施例，为一种无线充电系统及方法。如图1所示，带电作业机器人无线充电系统包括充电桩A、机器人本体B（简称机器人）。其中充电桩设置有无线发射模块；机器人包括无线接收模块、电源管理模块、机器人控制模块、定位模块。

如图2所示，设置于充电桩的无线发射模块与设置于机器人的无线接收模块组成无线充电模块。市电AC 220 V经开关电源转换成直流电源，（例如DC 48V ），输出给无线发射模块，由无线发射模块通过无线传输方式传输到无线接收模块。无线充电模块的无线发射模块和无线接收模块的硬件组成包括：

磁共振线圈，包括无线发射模块的发射线圈和无线接收模块的接收线圈，实现无线发射模块与无线接收模块间功率的无线传输。

RS485模块，为无线接收模块提供RS485接口。无线接收模块通过RS485接口与机器人的电源管理模块通信，通信信息包括充电输出电压、充电截止电压值、充电电流、恒流电流值、温度、告警信息、开始充电信号、停止充电信号等。

蓝牙模块，包括无线发射模块的蓝牙模块和无线接收模块的蓝牙模块，用于匹配无线发射模块和无线接收模块。当无线接收模块与无线发射模块间距离达到有效充电距离时，无线发射模块开始功率传输，并与无线接收模块通过蓝牙模块进行信息交互，交互信息包括功率传输电压值和电流值、电流传输阈值、转换效率、功率MOS管温度、风扇状态等。可以理解，除了蓝牙接口外，无线发射模块与无线接收模块之间也可以采用Zig-Bee、Wi-Fi、UWB和NFC等其他无线接口交互信息。

温度传感器，包括无线发射模块的温度传感器和无线接收模块的温度传感器，用于检测无线发射模块或无线接收模块内部温度，并发送信号给控制器。

风扇，包括无线发射模块的风扇和无线接收模块的风扇，风扇接收相应控制器的控制信号，根据该控制信号给无线发射模块或无线接收模块散热降温。

控制器，包括无线发射模块的控制器和无线接收模块的控制器，控制器接收相应温度传感器的信号并将其转换为温度值，通过与预设的温度阈值比较，来判断是否需要开启风扇，并发送信号给风扇；进一步的，在另一个实施例中，控制器根据温度传感器检测的温度、预设的温度阈值，控制风扇的转速，使得风扇转速与检测到的无线发射模块或无线接收模块的温度相匹配，从而达到最优工作效率。例如，在另一个实施例中，当超过设定第一温度阈值（例如50度）时，控制器控制风扇半速开启；当超过第二温度阈值（例如60度）时，控制器控制风扇全速开启。控制器通过控制功率MOS管的导通与关断来控制磁共振线圈的功率传输，从而对无线充电过程中的功率等参数进行控制。优选的，无线发射模块具备输入欠压/过压保护和输入过流保护功能，无线接收模块具备输入过压保护和输出过流保护功能，可以适用于不同工作电压、工作电流的电池。电池所属的电源管理模块预设有欠压/过压/过流保护阈值，并传送给无线接收模块，无线接收模块通过与无线发射模块间的接口传送给无线发射模块，如此可以使得无线发射模块和无线接收模块能够与不同电源管理模块相匹配，大大增加无线充电系统的适用性，降低硬件成本。

功率MOS管，包括无线发射模块的功率MOS管和无线接收模块的功率MOS管，功率MOS管接收控制器的导通或关断控制信号，进相应的导通或关断，来控制磁共振线圈的功率传输。

如图1~3所示，电源管理模块，包括主控板和电池。其中，主控板控制电池的充放电，电池用于给机器人供电。主控板还为除无线接收模块外的机器人的其他模块（如机器人控制模块、定位模块等）提供电源接口，具体而言，主控板通过控制电路对机器人控制模块的电机，图像模块的激光器、相机等提供DC 12 V和DC 24 V电源输出。主控板通过RS45、RS485、RS232和IIC等通信接口与这些设备通信。在另一个实施例中，电源管理模块通过RS485与无线接收模块通信，通过IIC总线采集电池电量及温度等信息。主控板通过网络端口（例如FE端口）将电源管理信息传输到机器人控制模块。

机器人控制模块，包括工控机。工控机接收来自外部的上位机的运动控制指令和机器人的其他模块的控制指令，通过网络端口控制机械手运动，监控所有模块的工作状态，并进行预警。在另一个实施例中，机器人控制模块还包括人机接口，用户可通过人机界面操作机械手、查看图像模块的内容和机器人报警信息。

定位模块，用于接收机器人控制模块的指令，将无线接收模块送到无线发射模块的有效充电位置。定位模块包括图像模块和机械手。其中图像模块包括图像采集模块和图像处理模块，分别实现图像采集和图像处理。在机器人无线充电过程中，图像采集模块通过3D激光器、红外相机、深度相机、导航仪等外设采集机器人定位所需要的图像信息，图像处理模块将图像采集模块采集的图像信息进行处理，计算机器人从当前地点运动到充电桩的运动轨迹并规划运动路径，发送给机器人控制模块，机器人控制模块控制机器人按照规划路径移动到充电桩附近位置，使得无线接收模块进入有效充电位置。

机械手，在充电过程中，机械手从机器人上取出无线接收模块，根据规划的路径将无线接收模块送达无线发射模块附近，使得无线接收模块进入有效充电位置；充电完成后，机械手将无线接收模块送回机器人上相应位置。

优选的，本申请的机器人采用自本申请人的Z100产品。

本发明的无线充电方法包括以下步骤：

1，电源管理模块检测到电池电量不足，并将电池电量不足的信号传送给机器人控制模块，机器人控制模块启动无线充电过程。

2，机器人控制模块接收到电池电量不足的信号后，判断需要充电，发送充电初始化指令给机器人的其他模块。机器人的其他模块，包括电源管理模块、定位模块各自进行充电相关的初始化工作，包括接口的初始化。电源管理模块对无线接收模块进行激活。无线发射模块默认在开机后即激活，激活后以广播的形式发送充电初始信息，包括无线发射模块地址信息、默认充电截止电压值、默认恒流电流值等信息。无线接收模块在被电源管理模块激活后，可根据需要重新设置充电功率参数，包括充电截止电压值Vmax、恒流电流值Imax等，并在与无线发射模块间建立通信后同步到无线发射模块；也可以直接采用从无线发射模块接收的默认充电截止电压值和默认恒流电流值等信息。在本申请的另一个实施例中，将无线接收模块功率参数设置为Vmax=52 V，Imax=12 A；并在与无线发射模块间建立通信后同步到无线发射模块。电源管理模块、定位模块充电初始化完成后，反馈充电初始化完成信号给机器人控制模块。

3，机器人控制模块接收到充电初始化完成信号后，发送路径规划指令给定位模块，定位模块计算机器人从当前地点运动到充电桩的运动轨迹并规划运动路径，发送给机器人控制模块。进一步的，机器人控制模块发送图像采集和路径规划指令给控制图像模块；图像模块进行图像采集、并根据采集的图像信息进行处理，计算机器人从当前地点运动到充电桩的运动轨迹并规划运动路径，发送给机器人控制模块。

4，机器人控制模块确认规划的运动路径正确后，下达运动指令给定位模块，定位模块根据规划的运动路径将无线接收模块送达无线发射模块附近，使得无线接收模块进入有效充电位置。有效充电位置是指无线接收模块能够接收到无线发射模块的功率传输，实现无线充电时无线发射模块与无线接收模块间的距离。优选的，在另一个实施例中，无线充电启动前，机器人本体距离无线发射模块的位置需保证在1 m内，使得机械手能携带无线接收模块到达有效充电位置。

5，无线充电模块进行充电，即无线发射模块通过无线传输方式将电力传输到无线接收模块，包括以下步骤：

当无线接收模块进入有效充电位置，无线接收模块与无线发射模块间蓝牙通信匹配成功，且确认充电功率参数设置无误，则开始无线充电过程。在另一个实施例中，无线接收模块与无线发射模块间距离在水平高度为10-20mm，垂直高度为10-25mm时，进入有效充电位置。

无线充电过程开始之后，无线发射模块的输出频率按固有的最大开关频率（例如100KHz）、输出电流按设定的充电截止电压值Vmax进行功率输出，之后其输出频率逐步降低至无线发射模块的谐振频率，无线发射模块充电输出电压也降低至与无线接收模块电压值相同，即与电池电压相同（忽略线路压降）。随着电池电量增加，电池电压也会增加。

在另一个实施例中，充电过程中，无线发射模块和无线接收模块的控制器每隔指定时间（例如100ms）计算一次传输效率。传输效率为无线接收模块功率与无线发射模块功率的比值η，计算公式为：

η=100%*（Vr*Ir）/（Vt*It）

其中，Vr为无线接收模块的电压值，Ir为无线接收模块的充电电流，Vt为无线发射模块的充电输出电压，It为无线发射模块的充电电流。当传输效率低于设定值（例如80%）时，无线接收模块控制器关断接收模块的功率MOS管，终止能量传输，使得无线充电过程保持较高的传输效率。进一步的，。当传输效率低于设定值时，无线接收模块控制器通过RS485向电源管理模块输出报警信息。进一步的，可以通过串口实时显示传输效率。

在另一个实施例中，充电过程中，无线发射模块和无线接收模块的控制器每隔指定时间（例如100ms）通过温度传感器获取一次功率MOS管周边温度信息，当温度高于第一设定温度（例如50度）时启动风扇，高于第二设定温度（例如90度）时关断功率MOS管中断能量传输，可以更好地保护无线充电设备。

本发明的无线充电方法采用典型三段式充电，以达到更高的充电效率：当电池电压小于设定电压时，充电电流逐步增加至设定的恒流电流值；之后，以充电电流按恒流电流值进行充电；当输出电压接近充电截止电压时，充电电流降低直到输出电流达到充电截止电压，充电结束。

6，当电池电量满足要求时，电源管理模块向机器人控制模块发出充电完成信号。

7，机器人控制模块接收到充电完成信号后，向无线接收模块发出充电完成指令，无线接收模块接收到该指令后，关断功率MOS管，结束无线充电。

进一步的，在另一个实施例中，机器人上还设置有工具槽，用于放置无线接收模块，机械手接收到运动指令后，机械手移动到工具槽，并取出无线接收模块，按照规划的运动路径将无线接收模块送到无线充电有效充电位置。充电完成后，机器人控制模块接收到充电完成信号后，向机械手发出充电完成指令，机械手接收到充电完成指令后，将无线接收模块送回工具槽。

本发明的无线充电方法，通过机器人本体的3D激光建模，六轴机器手运动和无线充电技术结合，实现带电作业机器人的无线充电方案；无线充电模块与机器人电源管理模块进行信息交换，机器人充电数据实时可控；机器人无线充电过程智能化，包括机器人电量自主识别及充电判断，与充电桩的自动充电对位，充电过程全自动及实时采集监控关键参数，节省人工成本和风险。

本发明的无线充电系统，无线充电桩的无线发射模块采用IP65全封闭线盘，摆脱传统充电桩插座的室内空间限制，可安装于外墙或者室外地桩，节省空间；可降低因接触件腐蚀，老化等引起的维护成本，同时无外露带电器件也提高了机器人充电过程的安全性。

本发明的无线充电方系统，通过磁共振线圈传输无线充电模块的主功率，且无线电磁感应线圈均采用灌胶密封处理，无接触漏电或接头氧化、老化等风险，降低了线缆和连接器的损耗，同时充电过程更安全可靠。

室外带电作业机器人，其主要功能是在不停电的情况下，实现高压电气设备支线引线搭接，检修和测试等。该产品具有高可靠性，高适用性，连续作业，高通用性等优点。其中，无线充电过程涉及的功能主要有六轴机械手运动控制，机器人控制模块，电源管理模块，图像模块等。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (16)

1.一种无线充电系统，包括充电桩和机器人，其特征在于：

所述充电桩设置有无线发射模块；

所述机器人包括无线接收模块、电源管理模块、机器人控制模块和定位模块；

所述无线发射模块和无线接收模块通过无线方式进行匹配和数据交互；无线发射模块通过无线传输方式将电力传输到无线接收模块；

所述电源管理模块包括主控板和电池，主控板控制电池的充放电，电池给机器人供电；电源管理模块与无线接收模块通信，采集电池电量信息；通过网络端口将电源管理信息传输到机器人控制模块；电源管理模块检测到电池电量不足时，将电池电量不足的信号传送给机器人控制模块，机器人控制模块启动无线充电过程；

所述机器人控制模块，通过网络端口与外部的上位机及电源管理模块、定位模块交互；接收来自所述上位机的运动控制指令和模块控制指令；机器人控制模块从电源管理模块接收到电池电量不足的信号后，判断需要充电，发送充电初始化指令给电源管理模块、定位模块，待充电初始化完成后，机器人控制模块发送路径规划指令给定位模块，并在确认定位模块规划的运动路径正确后，下达运动指令给定位模块；监控电源管理模块、定位模块的工作状态；

所述定位模块，接收机器人控制模块的运动指令，将无线接收模块送到无线发射模块的有效充电位置；所述定位模块包括图像模块和机械手；

所述图像模块包括图像采集模块和图像处理模块，图像采集模块采集机器人定位所需要的图像信息，图像处理模块将图像采集模块采集的图像信息进行处理，计算机器人从当前地点运动到充电桩的运动轨迹并规划运动路径，发送给机器人控制模块，机器人控制模块控制机器人按照规划路径移动到充电桩附近位置，使得无线收发模块进入有效充电位置；

所述机械手，在充电过程中从机器人上取出无线接收模块，根据规划的路径将无线接收模块送达进入有效充电位置；充电完成后，机械手将无线接收模块送回机器人上相应位置。

2.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述电源管理模块预设有欠压保护阈值、过压保护阈值和过流保护阈值，并传送给无线接收模块。

3.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述无线接收模块包括：温度传感器、风扇、控制器，所述温度传感器检测无线接收模块内部温度，并发送信号给控制器；控制器将接收的温度传感器的信号并将其转换为温度值，通过与预设的温度阈值比较，判断是否需要开启风扇，并发送控制信号给风扇；风扇根据接收的控制信号给无线接收模块降温。

4.根据权利要求3所述的无线充电系统，其特征在于，所述控制器预设有第一温度阈值和第二温度阈值，当所述无线接收模块内部温度超过第一温度阈值时，控制器控制风扇半速开启；当无线接收模块内部温度超过第二温度阈值时，控制器控制风扇全速开启。

5.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述机器人控制模块还包括人机接口，传送机械手操作信息、图像模块的数据，以及机器人控制模块的报警信息。

6.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述无线发射模块的磁共振线圈采用全封闭线盘。

7.一种机器人无线充电方法，其特征在于，基于权利要求1-6任一所述的无线充电系统实现，包括以下步骤：

电源管理模块检测到电池电量不足，并将电池电量不足的信号传送给机器人控制模块；

机器人控制模块接收到电池电量不足的信号后，发送充电初始化指令给电源管理模块、定位模块，电源管理模块、定位模块进行充电相关的初始化工作；电源管理模块对无线接收模块进行激活；无线接收模块激活后，在与无线发射模块间建立通信后，并与无线发射模块间同步充电功率参数；电源管理模块、定位模块充电初始化完成后，反馈充电初始化完成信号给机器人控制模块；

机器人控制模块接收到充电初始化完成信号后，发送路径规划指令给定位模块，定位模块计算机器人从当前地点运动到充电桩的运动轨迹并规划运动路径，发送给机器人控制模块；

机器人控制模块确认规划的运动路径正确后，下达运动指令给定位模块，定位模块中的机械手接收到运动指令后，机械手移动到机器人上设置的工具槽，取出无线接收模块，按照规划的运动路径将无线接收模块送到无线充电有效充电位置；

无线发射模块通过无线传输方式将电力传输到无线接收模块；

当电池电量满足要求时，电源管理模块向机器人控制模块发出充电完成信号；

机器人控制模块接收到充电完成信号后，向无线接收模块发出充电完成指令，无线接收模块接收到该指令后，结束无线充电；机器人控制模块向机械手发出充电完成指令，机械手接收到充电完成指令后，将无线接收模块送回工具槽。

8.如权利要求7所述的机器人无线充电方法，其特征在于，所述无线充电系统进行充电，包括以下步骤：

无线接收模块确认充电功率参数设置无误，开始无线充电过程；

无线充电过程开始之后，无线发射模块的输出频率按固有的最大开关频率、输出电流按设定的充电截止电压值进行功率输出，之后其输出频率逐步降低至无线发射模块的谐振频率。

9.如权利要求7所述的机器人无线充电方法，其特征在于，所述无线充电系统进行充电过程中，无线发射模块和无线接收模块的控制器每隔指定时间计算一次传输效率；当传输效率低于设定值时，终止无线电力传输。

10.如权利要求9所述的机器人无线充电方法，其特征在于，当传输效率低于设定值时，所述无线接收模块通过RS485接口向电源管理模块输出报警信息。

11.如权利要求9所述的机器人无线充电方法，其特征在于，所述传输效率通过串口实时显示。

12.如权利要求8所述的机器人无线充电方法，其特征在于，所述无线充电系统进行充电过程中，无线发射模块和无线接收模块的控制器每隔指定时间通过温度传感器获取一次功率MOS管周边温度信息，当温度高于第一温度阈值时启动风扇，高于第二温度阈值时关断功率MOS管中断能量传输。

13.如权利要求8所述的机器人无线充电方法，其特征在于，所述无线充电系统进行充电过程中，当电池电压小于充电截止电压值时，充电电流逐步增加至恒流电流值；之后，以充电电流按恒流电流值进行充电；当输出电压接近充电截止电压时，充电电流降低直到输出电流达到充电截止电压，充电结束。

14.如权利要求13所述的机器人无线充电方法，其特征在于，所述充电截止电压值、恒流电流值为无线发射模块默认的充电截止电压值、恒流电流值，或者是无线接收模块激活后，通过电源管理模块设置的充电截止电压值、恒流电流值。

15.如权利要求14所述的机器人无线充电方法，其特征在于，所述充电截止电压值为52V，恒流电流值为12 A。

16.如权利要求7所述的机器人无线充电方法，其特征在于，所述有效充电位置为无线接收模块与无线发射模块间距离在水平高度为10-20mm，垂直高度为10-25mm时。

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