具有智能定位的耐旋转无线电力传输方案,用于移动动物的认知研究

科学领域:

• 电气工程 电气工程
• 生物医学工程 生物医学工程
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术

背景情况:

• 无线电力传输 (WPT) 对移动设备和植入物至关重要.
• 错位,特别是倾斜,严重降低了移动接收器的WPT效率.
• 现有的WPT系统与动态环境和接收器方向变化作斗争.

研究的目的:

• 开发一种新的WPT方案,能够对接收器的倾斜和移动产生强大影响.
• 为了实现可靠的电力供应,用于诸如认知研究中的动物行为研究等应用.
• 通过先进的信号处理和阵列设计来提高WPT系统性能.

主要方法:

• 利用来自发射器阵列的相位移激发信号.
• 实现了用于接收器定位的电流反和支持矢量机 (SVM) 分类.
• 采用重叠的发射器阵列,以提高旋转容忍度和场均性.
• 包含一个相位转移机制,在接收器倾斜时增加功率.

主要成果:

• 在90°角不对齐下实现了296mW的功率交付.
• 与传统系统相比显著改善 (1.67μW在90°不对齐).
• 通过模拟和制造的原型验证了性能.

结论:

• 拟议的WPT方案有效地弥补了接收器倾斜和不对齐的情况.
• 该系统为动态环境中移动负载提供可靠的电源解决方案.
• 这项技术在认知研究和其他移动WPT场景中具有很大的应用潜力.