无线电能传输技术（WPT）是以电磁场的方式实现能量无线传输的技术。无线电能传输技术应用于设备中可以减少充电过程中的有线接触,免于加入人工更换电池或者有线拔插的环节,因此,封闭的无线充电功能显得更加可靠、安全。在无人机得到广泛应用的今天,无线电能传输技术可以很好解决无人机充电问题,无人机降落时需要依靠定位功能停靠在无线充电机场上,由于定位精度以及停靠时的控制精度存在误差,会导致停靠位置不准确而产生偏移,由于无人机本身体型较小,耦合机构的尺寸也会较小,此时存在的偏移会导致耦合机构的耦合程度降低,进而导致无线电能传输系统工作效率的降低,影响系统的正常工作。因此,为了提高系统的抗偏移特性,需要对无人机无线充电系统的耦合机构进行合理的设计以及优化。以某一具体无人机为例,结合其结构,说明耦合机构加载的位置以及耦合机构设计需求,设计具有较强抗偏移性的轻量化耦合机构。本文针对无人机无线充电系统的耦合机构与轻量化和偏移性之间的问题展开研究。通过对无人机结构特性进行分析,说明对耦合机构优化的限制条件,然后通过COMSOL仿真软件建立线圈模型,分析耦合机构特性,以线圈用线量一致为约束条件,通过构建用线量一致的情况下对比耦合机构的参数以及耦合机构的抗偏移性来说明所设计耦合机构的强抗偏移性,通过分析对比其耦合机构性能,然后在此基础上提出一种复合形式耦合机构,通过仿真建模分析验证其优越性,在复合耦合机构的基础上提出优化目标设计优化方法对耦合机构进行轻量化优化参数,仿真计算验证其方法的可行性,然后搭建实物系统,验证所设计无线充电系统的性能。本文为无人机无线充电系统的耦合机构设计提供了一种参考。