张 晶，贠 超

（北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191）

0 引言

目前，移动机器人都是使用高质量的机载可充电蓄电池组来给自身供电，当电能耗尽的时候只能通过人工充电，这样机器人就处于一种非连续的任务环［1］。因此，要使机器人处在一个连续的任务环中，必须解决机器人自动充电的问题。目前机器人自动充电装置主要分为接触式自动充电系统和非接触感应式自动充电系统2种。接触式自动充电采用传统的接触器实现充电器与电池之间的电连接，非接触式感应充电利用电磁感应原理采用非接触的耦合方式进行感应充电［2］。

在20世纪40年代末，Walter G开发了第一个自主充电的移动机器人Tortoises［3］，这种机器人具有在神经学研究中朝着光线走的行为。Walter G还发明了一个可以充电的小橱，橱中有能够发射光束的装置和充电器，并把它当作充电站。通过光线束的引导，机器人来到橱前通过接触从而进行自主充电。卡内基梅隆大学的机器人研究所开发了一种自主导游机器人 sage［4］，本体采用改良的 Nomad XR4000移动机器人，它利用CCD和三维路标（路标位于插座上方）来引导充电。哈尔滨工业大学用Pioneer 3 DX轮式机器人在未知环境中进行了自动充电研究，使用激光传感器、PTZ彩色摄像头和里程计来引导机器人到达充电站并进行对接［5］。本文采用红外对射技术在自主研发的安防机器人上进行自动充电的研究。

1 红外对接

红外对射系统一般由红外发射装置和红外接收装置两大部分组成。……