现在家用服务机器人的发展日新月异,作为家用服务机器人发展的重要分支—保安机器人的发展也呈现了良好的趋势。但是对于保安机器人这种需要不间断地移动作业的机器人,持续电能是其工作极其重要的部分。没有电能,保安机器人将无法工作。但是现在保安机器人大都采用可充电电池供电,供电时间和供电量都受到了较大的限制,这个问题成为了家用保安机器人发展亟待解决的瓶颈问题。鉴于此,本文主要对家用保安机器人的智能充电系统进行了研究。首先结合对国内外智能充电技术的发展现状进行分析和研究,提出了智能充电系统的充电方法——基于里程计轨迹计算的对接和基于激光导引信号的漫游方式对接,并且对每一种对接策略的对接范围、对接要求以及对接精度等参数进行了详细的分析和讨论,为整个系统的设计提供了技术依据。本文中智能充电系统的设计思想是机械系统和导航系统两者有机配合,共同作用,避免对单个系统的过分依赖。从这种设计的思想出发,机械系统主要设计了位移误差引导模块、角度误差引导模块,通过机械的引导系统来消除由于导航系统误差、机器人运动系统误差所带来的轨迹误差。另外机械系统的设计还包括了缓冲器的设计、正位结构的设计以及电极模块的设计。在导航对中系统的设计中,采用了激光导引信号和无线数据发射接收模块相互结合的办法,实现了机器人的导航,硬件电路的设计与机器人的机械系统实现了良好的配合。另外在机器人硬件电路的设计中,还包括了电源管理模块的设计、机器人停止电路的设计等。最后,本文和家用保安机器人本体进行了装配调试,分别进行了机械系统的对接实验、导航对中实验。实验结果表明,智能充电系统的对接算法正确,导航系统、机械系统设计合理可靠,可以实现对保安机器人进行充电的功能,设计满足要求。