为了避免传统供电方式中线路磨损和老化带来的维护成本及安全隐患，设计并优化了一个应用于机械臂上的无线电能与信号传输系统，主要由无线电能传输（WPT）系统和无线通信（WIT）系统两部分组成的系统可以同时实现机械臂与工具模组之间的双向通信和单向充电。通过运用磁谐振耦合方案基本实现了短距离无线电能传输，同时参考近场通信（NFC）技术，提出了利用磁感应耦合技术实现了双向无线通信的方案。最后，搭建仿真模型和实验平台，对所提出的电路参数设计方法进行验证。