Bei Bleiakkus verwendet man übllicherweise eine I-U-Ladung. Das bedeutet, dass man erst mit einem konstanten Strom lädt, bis die Ladeschlussspannung erreicht ist. Dann lässt man die Spannung konstant und der Strom nimmt immer weiter ab. Sobald der Strom einen gewissen Schwellenwert unterschreitet, ist der Akku voll. So etwas lässt sich am einfachsten mit einem Labornetzgerät realisieren (Einfach Ladeschlussspannung und Strombegrenzung einstellen). Für die Erkennung, wann der Strom einen Schwellenwert unterschreitet, braucht man dazu noch einen Shunt zur Strommessung, eventuell einen OPV zur Verstärkung und einen ADC-Eingang des Mikrocontrollers.

Einen Leeren Bleiakku kann man relativ gut durch die Spannung erkennen. Dazu würde ich die Akkuspannung einfach per Spannungsteiler an einen weiteren ADC-Eingang legen. Am besten sollte der Roboter die Spannung bei abgeschaltetem Motor messen, damit die Messung nicht durch die Last beeinflusst wird.