一 目的和意义（含国内外现状分析）

1.1目的和意义

随着科技的发展和社会的进步，人类将许多琐碎的工作交给了机器人去完成，越来越多具有智能的机器人进入寻常百姓家。但是机器人毕竟是由自身携带的充电电池来提供动力能源的，在工作过程中往往出现电源不足的情况，这个时候的室内机器人就需要根据一定的方法找到附近的充电插头，自主充电，充电完成之后继续完成那些未执行完的任务。

这种室内服务型的机器人的出现有几大原因：一是人类的工作时间与任务量太多，无暇去解决家庭生活方面的琐事，人类希望摆脱这种繁忙的任务，二是整个社会劳动力成本的上升。如果能解决机器人续航时间短的问题，那么这种室内机器人必将打开广阔的市场，最后成为家家户户的常见品，

目前关于机器人在室内环境下如何规避障碍，快速地找到充电插座，并自主对接上的方法有不少，但是可靠度高的方法却不多。所以有必要研究一种可靠度高，但相对经济成本比较低的方法，这样的产品才能很容易地商业化，服务于广大人民群众。

1.2国内外发展现状

机器人自主充电技术始于20世纪40 年代，在国外Grey Walter 在 20 世纪 40年末成功研发了一台能自主充电的移动机器人名为“Tortoises”，这种机器人具有在神经学研究中向着光线行走的行为。Grey Walter 设计了一个充电站，他在充电站内部放置了一个光源和充电器,机器人采用跟踪光源的方法来寻找充电站。

2005 年，意大利布雷西亚大学利用光源作为导航信息实现机器自主充电。雷西亚大学通过在在电源插头对接线上安装了两个不同高度的点光源，然后通过视觉传感器判断点光源中两个光源的连线是否和轴线一致来判断机器人是否处在正确的对接位置。

1998 年，TSukuba 大学研制出一款名为 Yamabico-Liv 的移动机器人，此机 器人在室内环境不变的情况下，通过使用导航系统，利用已知环境地图引导机器人到达充电站，然后驱动机器人配备的特别设备与充电站进行对接，实现机器人自主充电的目的。跟据已知环境地图进行自主充电存在一个缺点，一旦环境地图受到破坏，机器人将失去寻找目标，使用已知地图进行导航，限制了移动机器人的灵活性。