近年来AGV在生活生产自动化方面得到了广泛的使用。在使用过程中,给AGV进行充电是一个必经的步骤,手动有线充电是当前绝大多数AGV的充电方式,手动操作降低了生活、生产使用中的自动化程度,增加了人工操作的步骤,在部分环境下存在安全隐患。使用自动无线充电作为AGV充电方式可以有效减少充电流程的不便性和不安全性,提高AGV的环境适应性和实用性,也节约了人工步骤所需的人力成本。目前无线充电技术中,电磁感应式无线充电的研究发展最为成熟。该技术具有充电效率最高,传输功率较小,传输距离短的特点,因此要实现稳定可控的高能效无线充电是本课题的主要挑战。充电系统受到传输距离的限制,这将对AGV的自动对桩功能提出精度要求。AGV将安装在车身上的接收线圈与充电桩的发射线圈对齐时,可能存在三个自由度的位置和姿态误差,如何得出自动对桩的位姿容差范围也是必须解决的重要问题。对于体积大、惯性高的运输小车,选取定位传感器、制定运动控制策略从而实现精确自主寻桩是一个难题。本课题针对可自主寻桩定位的AGV无线充电系统进行了以下三方面的研究:（1）设计基于电磁感应原理和移相控制原理的无线充电电路:在移相电路中使用碳化硅MOSFET作为开关管,减少电路能量损耗,提高充电能效;采用多参数反馈进行PI闭环控制,实现稳定可控的恒流或恒压充电。（2）通过仿真和实验结合的方法,对充电端位姿对充电能效的影响的问题进行研究,确定了三个位姿偏移自由度对线圈互感系数的影响,从而制定了AGV自动寻桩对位的精度指标;（3）采用基于Apriltag的视觉定位方法,通过视觉传感器识别目标标签,并通过图像信息计算自身相对充电桩的位置和姿态,由此设计AGV末端自动回充位姿调节方式以及运动路径规划方式。基于上述研究内容,本课题完成了无线充电系统发射端和接收端的硬件设计,编写了可恒压或恒流充电的闭环控制充电程序,设计了连接充电接收端、小车主机和多种定位传感器的控制板,制定了用于无线充电流程控制和参数读取的通信协议,通过实验和仿真研究了充电端三个误差自由度对充电能效的影响,制定了自动对桩的精度指标,实现了AGV自主定位寻桩功能,最终定位精度和充电技术指标符合要求。本课题所设计的基于视觉寻桩定位的自动无线充电系统,可避免有线充电存在的接口老化、接触不良、产生电火花等安全问题,并减少手动充电所需的人力资源,降低硬件维护的资源需求,提高了AGV小车的实用性、安全性和便捷性。