CN206781908U - 基于stm32的服务机器人通用底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于STM32的服务机器人通用底盘，包括底板，底板上均布有三套行走机构和三个电机驱动器，该行走机构包括全向轮，全向轮通过轮轴安装于轴承座上，轮轴的一端连直流伺服电机，直流伺服电机连电机驱动器；三个全向轮均布于同一圆周上；底板上安装有控制系统；控制系统包括单片机最小系统，单片机最小系统分别与串口通信电路、电源电路、三个编码器接口电路和三个脉冲驱动模块相连；编码器接口电路接正交编码器，正交编码器和脉冲驱动模块均连电机驱动器；电源缓启电路连电源电路。该通用底盘可实现直线行走，原地旋转，转弯半径小，满足了服务机器人在通常面临的复杂工作环境中灵活运动的需要。

Description

基于STM32的服务机器人通用底盘

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种服务型机器人使用的底盘，特别涉及一种基于STM32的服务机器人通用底盘。

背景技术

机器人技术是科学技术共同发展的综合性成果，随着控制理论、人工智能理论、传感器技术的不断发展和国家政策的大力扶持，机器人行业也取得了更好成绩。其中服务型机器人也逐渐在家庭、餐馆、商场、会场等场合活跃起来。服务机器人要求机器人能够在一定的范围内安全活动，自助完成任务，并且对于陌生的环境进行学习和适应。服务型机器人不仅是一项具有应用前景的高新技术行业，同时也是目前研究的重要热点。

目前，服务型机器人正处于发展阶段，并没有大规模的生产和应用。随着社会进步和科技的进步，服务机器人将会越来越受到人们的青睐。也正是因为服务机器人处于发展阶段，还存在一些较为普遍的问题。

从现有的机器人的机械结构来看，主要的移动方案有：履带式、腿式、轮式等，履带式移动机器人移动速度比较慢，而且功耗较大；腿式机器人自由度多，机械结构复杂，控制复杂，所以二者均不适合在家庭室内环境下运行。与履带式、腿式机器人相比，轮式机器人结构简单，自重轻，行走速度快，在驱动和控制方面能减少电路及控制的复杂度。现有的轮式机器人采用的轮式结构有单轮结构、两轮结构、三轮结构、四轮结构等。单轮结构是一种动态平衡结构，静态时系统不稳定，并且控制系统复杂，稳定性低。两轮结构的实验和研究开展的比较早，但是其在不同载重时的平衡问题没有得到适当解决，对于复杂地面的适应能力及侧向稳定控制机理都存在着问题。三轮结构亦存在多种形式，每种形式的结构既有优点也存在缺点。

由于服务型机器人活动的环境通常比较狭小和复杂。要求底盘大小合适且结构合理。现有的服务机器人底盘的机械结构没有系统化的设计，仅仅是为了服从上位机的控制来设计制作的。这样，不仅对控制产生了较大的限制，而且底盘的机械结构很难具有较好的力学性能。此外，还缺少一种将底层运动控制与底盘机械结构良好结合的综合性服务机器人底盘。

实用新型内容

为了克服现有服务型机器人底盘机械结构不合理，力学性能差，底层运动控制与底盘机械结构结合不够好的问题，本实用新型提出了一种基于STM32的服务机器人通用底盘。

本实用新型所采用的技术方案是：一种基于STM32的服务机器人通用底盘，包括底板，底板上均布有三套行走机构和三个电机驱动器，该行走机构包括全向轮，全向轮通过轮轴安装于轴承座上，轮轴的一端通过联轴器与直流伺服电机相连，直流伺服电机与电机驱动器相连；三个全向轮均布于同一圆周上；底板上安装有控制系统；

控制系统包括STM32最小系统，STM32最小系统分别与串口通信电路、电源电路、三个编码器接口电路和三个脉冲驱动模块相连；编码器接口电路与正交编码器相连，一个脉冲驱动模块、一个编码器接口电路和一个正交编码器组成一个执行机构，控制系统中共有三个该执行机构，执行机构中的正交编码器和脉冲驱动模块均与电机驱动器相连；串口通信电路与串行接口相连；电源电路与电源缓启电路相连。

本实用新型通用底盘将运动控制和机械结构的设计相结合，结构合理，力学性能较好。采用STM32芯片作为控制器。每个驱动器驱动一个伺服电机。伺服电机自带电机编码器。每个电机驱动一个全向轮。三个全向轮呈120°分布，每个全向轮由轴和轴承座支撑。电机与轴通过联轴器相连，电机驱动器也呈120°装配。全向轮、轴、轴承、联轴器、电机、驱动器均装配在同一底板上。底盘通过串口收发模块实现与上位机的通信。该机器人底盘可实现直线行走，原地旋转，转弯半径小，满足了服务机器人在通常面临的复杂工作环境中灵活运动的需要。

附图说明

图1是现有的机器人采用的轮式结构的第一种形式的示意图。

图2是现有的机器人采用的轮式结构的第二种形式的示意图。

图3是现有的机器人采用的轮式结构的第三种形式的示意图。

图4是现有的机器人采用的轮式结构的第四种形式的示意图。

图5是本实用新型服务机器人通用底盘的结构示意图。

图6是本实用新型服务机器人通用底盘中控制系统的示意图。

图7是本实用新型服务机器人通用底盘中STM32最小系统的示意图。

图8是本实用新型服务机器人通用底盘中脉冲驱动模块的示意图。

图9是本实用新型服务机器人通用底盘中编码器接口电路的示意图。

图10是本实用新型服务机器人通用底盘中串口通信电路的示意图。

图11是本实用新型服务机器人通用底盘中电源缓启电路的示意图。

图12是本实用新型服务机器人通用底盘中电源电路的示意图。

图1～图6中：1.后轮，2.前轮，3.底板，4.电机驱动器，5.直流伺服电机，6.联轴器，7.全向轮，8.轴承座，9.轮轴，10.控制系统，11.STM32最小系统，12.串行接口，13.串口通信电路，14.电源电路，15.正交编码器，16.脉冲驱动模块，17.编码器接口电路，18.电源缓启电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

现有的轮式机器人中采用的轮式结构的第一种形式，如图1所示，包括两个后轮1和一个前轮2，两个后轮2为驱动轮，并通过差速控制实现转向，前轮2为从动轮，该种形式的机构稳定性好，但是转弯半径较大。

现有的轮式机器人中采用的轮式结构的第二种形式，如图2所示，包括两个后轮1和一个前轮2，该两个后轮1为从动轮，而前轮2既是驱动轮又是转向轮，该种形式的机构相比第一种形式而言比较复杂，上位机的下发信号弱而万向轮转向灵活，所以不易控制。

现有的轮式机器人中采用的轮式结构的第三种形式，如图3所示，包括两个后轮1和一个前轮2，前轮2为万向轮；两个后轮1为驱动轮，两个后轮1没有差速，转向是靠万向轮实现，所以会出现和第二种形式相同的缺点，另外又额外增加了转向的功耗。

现有的轮式机器人中采用的轮式结构的第四种形式，如图4所示，三个车轮均布于同一圆周上，该三个车轮均为前轮2，该三个车轮既是驱动轮又是万向轮，这种形式的结构较好地解决了前述三种形式三轮结构所存在的问题，但是却导致了机器人底盘尺寸较大，不利于在狭小且复杂的环境中运动。

为了克服上述现有服务机器人底盘中存在的缺陷，本实用新型提供了一种结构如图5所示的服务机器人通用底盘，不仅结构合理简单，将运动控制与底盘相结合，而且能使机器人在狭小且复杂的环境中运动。本实用新型服务机器人通用底盘，包括底板1，底板1上均布有三套行走机构和三个电机驱动器4，该行走机构包括全向轮7，全向轮7通过轮轴9安装于轴承座8上，轮轴9的一端通过联轴器6与直流伺服电机5相连，直流伺服电机5与电机驱动器4相连；三个全向轮7均布于同一圆周上；底板1上安装有控制系统10。

直流伺服电机5采用深圳塞雷公司生产的ACM604V60伺服电机。电机驱动器4采用ACS806驱动器。联轴器6采用GHI-C28-0812联轴器。全向轮7为4寸90°轻负载外径101.6mm的全向轮，全向轮轮毂的外圆周处均匀开设有多个轮毂齿，每两个轮毂齿之间装设有一从动轮，从动轮的径向方向与轮毂外圆周的切线方向垂直，全向轮与轴的配合的轮毂宽度为34mm。

如图6所示，本实用新型服务机器人通用底盘中的控制系统10，包括STM32最小系统11，STM32最小系统11分别与串口通信电路13、电源电路14、三个编码器接口电路17和三个脉冲驱动模块16相连；编码器接口电路17与正交编码器5相连，一个脉冲驱动模块16、一个编码器接口电路17和一个正交编码器15组成一个执行机构，控制系统10中共有三个该执行机构，一个执行机构与一个电机驱动器4相连，即，该执行机构中的正交编码器15和脉冲驱动模块16均与该电机驱动器4相连；串口通信电路18与串行接口12相连；串行接口12采用RS232接口。电源电路14与电源缓启电路18相连。

STM32最小系统11、脉冲驱动模块16、电机驱动器4、正交编码器15和编码器接口电路17形成一个闭环。该闭环能够及时反馈电机的当前运转速度和转动方向，实现系统对电机的实时控制。STM32最小系统11由电源电路14供电。本实用新型服务型机器人通用底盘通过串行接口12实现与上位机的通信。

如图7所示，本实用新型机器人通用底盘中的STM32最小系统11，包括第一芯片U1，第一芯片U1采用STM32F103RB芯片；第一芯片U1的第3脚分别接第一电容C1的一端和第一晶振X1的一端，第一芯片U1的第4脚接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端分别接第二电容C2的一端和第一晶振X1的另一端，第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端接地SGND；第一芯片U1的第6脚分别接第三电容C3的一端和第二晶振X2的一端，第一芯片U1的第5脚接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接第二晶振X2的另一端和第四电容C4的一端，第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端接地SGND；第一芯片U1的第7脚分别接第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端、第五电容C5的一端、第一二极管D1的负极、第二二极管D2的正极和复位开关S1的第1脚，第三电阻R3的另一端和第一二极管D1的正极接3.3V电源VCC；第四电阻R4的另一端、第五电容C5的另一端、第二二极管D2的负极和复位开关S1的第3脚接地SGND；复位开关S1的第2脚和复位开关S1的第4脚接地PGND；第一芯片U1的第13脚分别接第十一电容C11的一端和第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端和第十二电容C12的一端相交于第一接点，该第一接点接电源电路14，第一芯片U1的第12脚、第十一电容C11的另一端和第十二电容C12的另一端均接地SGND；第一芯片U1的第31脚、第47脚、第63脚、第18脚、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端、第八电容C8的一端、第九电容C9的一端和第十电容C10的一端接地SGND；第一芯片U1的第32脚、第48脚、第64脚、第六电容C6的另一端、第七电容C7的另一端、第八电容C8的另一端、第九电容C9的另一端和第十电容C10的另一端相交于第二接点，该第二接点接电源电路14；第一芯片U1的第1脚分别接第三二极管D3的负极和第四二极管D4的负极，第三二极管D3的正极接3.3 V电源VCC，第四二极管D4的正极接直流电源B1的正极，直流电源B1的负极接地SGND；第一芯片U1的第28脚接第七电阻R7一端，第七电阻R7的另一端接地SGND；第一芯片U1的第56脚接第六电阻R6一端，第六电阻R6的另一端接3.3 V电源VCC。

第一芯片U1分别与串口通信电路13、电源电路14、三个编码器接口电路17和三个脉冲驱动模块16相连。

如图8，本实用新型服务机器人通用底盘中的脉冲驱动模块16中的PWM信号驱动电路，包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，第一三极管Q1的集电极接5V电源VCC，第二三极管Q2的集电极接地SGND，第一三极管Q1的发射极和第二三极管Q2的发射极接电机驱动器数字控制信号端口的脉冲输入端口，端子号为3和4。第一三极管Q1的基极和第二三极管Q2的基极接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端接第一芯片U1的第41引脚。

如图9所示，本实用新型服务型机器人通用底盘中的编码器接口电路17，包括第二芯片U2，第二芯片U2采用TI公司生产的AM26LS32芯片作为编码器信号的接收器；第二芯片U2的第1管脚、第2管脚、第6管脚、第7管脚、第15管脚、第14管脚、第10管脚和第9管脚均接正交编码器15的信号输出端。第二芯片U2的第3脚接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接第一芯片U1的第58引脚，第二芯片U2的第4脚和第8脚接地SGND，第二芯片U2的第5脚接第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端接第一芯片U1的第59引脚，第二芯片U2的第11脚接第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端接第一芯片U1的第22引脚，第二芯片U2的第13脚接第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端接第一芯片U1的第23引脚，第二芯片U2的第16脚和第十三电容C13的一端接5V电源VCC，第十三电容C13的另一端和第二芯片U2的第12脚接地SGND。

如图10所示，本实用新型服务机器人通用底盘中的串口通信电路13，包括第三芯片U3，第三芯片U3采用MAXIM公司生产的MAX3232芯片；第三芯片U3的第1脚接第十四电容C14的一端，第三芯片U3的第3脚接第十四电容C14的另一端，第三芯片U3的第4脚接第十五电容C15的一端，第三芯片U3的第5脚接第十五电容C15的另一端，第三芯片U3的第10脚接第一芯片U1的第42管脚，第三芯片U3的第9脚接第一芯片U1的第43管脚，第三芯片U3的第16脚和第十六电容C16的一端接3.3V电源VCC，第三芯片U3的第2脚接第十七电容C17的一端，第三芯片U3的第8脚接第十八电容C18的一端，第十六电容C16的另一端、第十七电容C17的另一端和第十八电容C18的另一端和第三芯片U3的第15脚接地SGND，第三芯片U3的第7脚接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端接第二接口J2的第2端口，第三芯片U3的第8脚接第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端接第二接口J2的第3端口，第二接口J2的第5端口接地SGND，第二接口J2的金属壳接地。

如图11所示，本实用新型服务型机器人通用底盘中的电源缓启电路18，包括功率场效应管T1，功率场效应管T1采用IRF4905功率场效应管；功率场效应管T1的S脚、第十七电阻R17的一端和第十五电阻R15的一端接熔断器F1的一端，熔断器F1的另一端接机器人电源提供的12V电源VCC，功率场效应管T1的D脚为输出端，向电源电路14提供12V的电压，即功率场效应管T1的D脚接电源电路14；功率场效应管T1的G脚接第十七电阻R17的另一端和可控精密稳压电源T2的阴极，可控精密稳压电源T2的阳极接地，可控精密稳压电源T2的参考极分别接第十九电容C19的正极、第十五电阻R15的另一端和第十六电阻R16的一端，可控精密稳压电源T2的型号为TL431，第十九电容C19为电解电容，第十九电容C19的负极和第十六电阻R16的另一端接地SGND。

如图12所示，本实用新型服务型机器人通用底盘中的电源电路14，包括第四芯片U4和第五芯片U5；第四芯片U4为开关电压调节器芯片LM2596-5.0，第五芯片U5采用电压调节器芯片LM1117-3.3；第四芯片U4的第1脚、第二十一电容C21的一端和第二十电容C20的正极接机器人电源（蓄电池），第二十电容C20为电解电容，第二十电容C20的负极和第二十一电容C21的另一端接地，第四芯片U4的第5脚、第3脚和第6脚均接地，第四芯片U4的第2脚分别接第二电感L2的一端和肖特基二极管Z的负极，肖特基二极管Z的正极接地；第四芯片U4的第4脚、第二电感L2的另一端、第二十二电容C22的正极、第二十三电容C23的一端和第十八电阻R18的一端均接第五芯片U5的Vin管脚；第十八电阻R18的另一端分别接第十九电阻R19的一端和第二十电阻R20的一端，第二十电阻R20的另一端和第二十四电容C24的一端接第一芯片U1的第38管脚，第十九电阻R19的另一端和第二十四电容C24的另一端接地。

第五芯片U5的Vin引脚接5V电源VCC，第五芯片U5的Vout引脚、第二十五电容C25的一端和第二十六电容C26的一端相交于第三接点，该第三接点为输出端，向第一芯片U1提供3.3V的电压，该第三接点分别接第一接点和第二接点，第五芯片U5的GND/ADJ引脚接地，第二十五电容C25的另一端和第二十六电容C26的另一端接地；

本实用新型服务型机器人通用底盘中的三个全向轮7采用120°分布（如图5所示），能够实现横向和纵向的移动，能够在保持车体方位不动的前提下在平面上任意方向移动。全向轮7安装于轮轴9上，轮轴9的两端分别通过轴承与轴承座8相连接，这样能够减少轮轴9的挠曲，不至于出现悬臂梁的形式。

对于一个STM32系统来说，CPU和总线以及外设的时钟设置都是非常重要的，因为没有时钟就没有时序。STM32F103有三个不同的时钟源可以用来驱动系统时钟：HIS振荡器时钟、HSE振荡器时钟、PLL时钟。当不被使用时，每一个时钟源都可以被独立地启动或关闭，以降低系统功耗。从硬件设计的角度来看，需要提供两种频率的时钟：32.768KHZ和8MHz。STM32最小系统的设计主要包括时钟电路和复位电路的设计，电源电压的滤波电路以及程序下载电路（本系统采用SWD下载方式）。图7中位于第一芯片U1左下方的电路为复位电路，系统正常工时，NRST引脚被拉高至高电平，当复位开关S1被按下时，NRST引脚被拉低至低电平，完成系统复位；第一芯片U1左侧的两个电路均为时钟电路，为系统分别提供32.768KHZ和8MHz；第一芯片U1右下方为电源电路；第一芯片U1右上方为SWD下载电路。

STM32单片机的脉冲输出电压峰峰值为3.3V，而本系统所釆用的电机驱动器内部为CMOS电平，要求控制信号的峰峰值为5V，且采用光耦隔离，必须进行电平转换并提高信号的驱动能力才能控制电机的运转。因此，本实用新型服务型机器人通用底盘的脉冲驱动模块16中的电平转换电路由三极管组合设计，利用NPN型三极管和PNP型三极管极性不同设计成推挽电路。二者以推挽方式在电路中工作，各负责正负半周的波形放大任务，正常工作时，两个三极管始终一个处于导通状态、一个处于截止状态，可以减少导通损耗，提高效率。该两个三极管的参数相同、极性相反。其电路原理如图8，当系统输入为低电平时，第一三极管Q1截止，第二三极管Q2导通，推挽电路输出低电平；当输入为高电平时，第一三极管Q1导通，第二三极管Q2截止，推挽电路输出为高电平。其中第八电阻R8的作用是限流，防止电路的电流过大烧毁STM32单片机的I/O 口。推挽电路的优点是电路设计简单，可靠性高，波形失真度小，但受三极管自身数据参数的限制，无法承受高频率的脉冲。本系统PWM最大输出频率为333KHZ，小于所选用的三极管的最大开关频率(1MHz)，推挽电路满足系统的要求，增大了脉冲的驱动能力以及抗干扰能力。本电路只是其中一支PWM信号的驱动电路，系统共需输出9路控制信号：三路PWM信号控制三个电机的转速；三路信号控制三个全向轮电机的正反转；三路信号控制三个驱动器的使能端。

编码器接口电路17中的第二芯片U2采用TI公司生产的AM26LS32作为编码器信号的接收芯片，并将转换过的信号作为脉冲计数器的输入。其中VCC端接+5V电压，为第二芯片U2提供电源，第二芯片U2的第4脚和第12脚是使能端，可以将其接至GND，默认其使能。第二芯片U2的端口1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A和4B作为差分信号的输入且差分信号不分先后次序，第二芯片U2的端口Y是差分信号的输出。由图9可知，AM26LS32可以完成四组差分信号的转换。

由于STM32单片机与PC机采用异步串行通信方式进行数据传输，STM32预留的10端口为TTL电平，而PC机采用的是统一的232电平，为了使二者能够进行数据传输，需进行电平转换。本实用新型通用底盘釆用的是MAXIM公司专门为电脑的RS232标准串口设计的接口电路MAX 3232芯片，它可以将单片机的TTL电平转换为RS232电平。线路接口连接时，应将PC机和单片机的“数据发送端（TXD）”以及“数据接收端（RXD）”交叉连接，但是必须共地，其他端子都不用。根据芯片Datasheet，在与PC机相连的管脚上，增加了第十三电阻 R14和第十四电阻R14作为限流电阻,防止烧毁芯片管脚。在电源输入管脚P16（第三芯片U3的第16脚）处，增加第十六电容C16作为滤波电容C16，降低电源噪声；见图10。

如图12为电源缓启电路18。电源模块的稳定可靠性，直接影响到热拔插通信系统的电路单板的工作稳定程度。缓启动电路的目的就是防止电路上电瞬间的冲击电流过大，使电路电流缓慢启动，避免造成器件的损坏。本系统采用电容、可控精密稳压源TL431以及PMOS管等组成了图11所示的电源缓启电路19。

电路刚上电时，首先对第十九电容C19充电，TL431的REF端被短路到地，因此TL431不工作，T1的栅极为12V，Vgs电压为0V，所以电路不会导通。第十九电容C19充电完成后，TL431的REF端电压变为2.5V，TL431 开始工作，T1的栅极电压被拉低到0V，Vgs电压为-12V左右，T1导通。在电路断电时，第十九电容C19通过第十六电阻R16放电，保证重启时电源缓启电路20再次有效。由于TL431的参考极的导通电压为2.5V，所以经过计算选择第十五电阻R15的阻值为10KΩ，第十六电阻R16的阻值为2.6KΩ，同时保证电流不会大于1mA。

电源电路14的稳定工作是整个系统稳定工作的基础，电源电路为各个模块提供稳定的直流电源，保证其能够正常工作。本实用新型硬件电路所需的电压为5V和3.3V，而蓄电池提供的电压为12V因此必须经过电压转换后，方能为各个芯片提供所需电压。

5V电压的转换采用的是LM2596-5.0芯片。LM2596-5.0是一种开关电压调节器，具有良好的线性和负载调节特性，其开关频率为150KHZ，且其内部具有自我保护电路，能够预防过流、过温等功能。但是在进行PCB板的设计时，输入滤波电容C20、C21和输出滤波电容C22和C23应分置芯片的两旁，并尽量靠近电源芯片。LM1117-3.3在3.3V电源电路设计中较为常见的一种电压调节器芯片。由于其负载电流可达800rnA，且提供电流限制和热保护，电源电路设计简单，故釆用LM1117-3.3为STM32等芯片提供电压，但需在输出端放置一个至少10μF的电容来改善其稳定性，降低纹波电压。

本实用新型通用底盘提供了完整的底层运动控制和机械结构设计，具有较好的可扩展性，使用者可以在此基础上迅速的搭建不同类型的服务型机器人。

Claims (6)

1.一种基于STM32的服务机器人通用底盘，包括底板（1），其特征在于，底板（1）上均布有三套行走机构和三个电机驱动器（4），该行走机构包括全向轮（7），全向轮（7）通过轮轴（9）安装于轴承座（8）上，轮轴（9）的一端通过联轴器（6）与直流伺服电机（5）相连，直流伺服电机（5）与电机驱动器（4）相连；三个全向轮（7）均布于同一圆周上；底板（1）上安装有控制系统（10）；

控制系统（10）包括STM32最小系统（11），STM32最小系统（11）分别与串口通信电路（13）、电源电路（14）、三个编码器接口电路（18）和三个脉冲驱动模块（16）相连；编码器接口电路（17）与正交编码器（15）相连，一个脉冲驱动模块（16）、一个编码器接口电路（18）和一个正交编码器（15）组成一个执行机构，控制系统（10）中共有三个该执行机构，执行机构中的正交编码器（15）和脉冲驱动模块（16）均与电机驱动器（4）相连；串口通信电路（13）与串行接口（12）相连；电源电路（14）与电源缓启电路（18）相连。

2.根据权利要求1所述的基于STM32的服务机器人通用底盘，其特征在于，所述的STM32最小系统（11）包括第一芯片（U1），第一芯片（U1）的第3脚分别接第一电容（C1）的一端和第一晶振（X1）的一端，第一芯片（U1）的第4脚接第一电阻（R1）的一端，第一电阻（R1）的另一端分别接第二电容（C2）的一端和第一晶振（X1）的另一端，第一电容（C1）的另一端和第二电容（C2）的另一端接地；第一芯片（U1）的第6脚分别接第三电容（C3）的一端和第二晶振（X2）的一端，第一芯片（U1）的第5脚接第二电阻（R2）的一端，第二电阻（R2）的另一端接第二晶振（X2）的另一端和第四电容（C4）的一端，第三电容（C3）的另一端和第四电容（C4）的另一端接地；第一芯片（U1）的第7脚分别接第三电阻（R3）的一端、第四电阻（R4）的一端、第五电容（C5）的一端、第一二极管（D1）的负极、第二二极管（D2）的正极和复位开关（S1）的第1脚，第三电阻（R3）的另一端和第一二极管（D1）的正极接3.3V电源VCC；第四电阻（R4）的另一端、第五电容（C5）的另一端、第二二极管（D2）的负极和复位开关（S1）的第3脚接地；复位开关（S1）的第2脚和第4脚接地；第一芯片（U1）的第13脚分别接第十一电容（C11）的一端和第一电感（L1）的一端，第一电感（L1）的另一端和第十二电容（C12）的一端相交于第一接点，该第一接点接电源电路（14），第一芯片（U1）的第12脚、第十一电容（C11）的另一端和第十二电容（C12）的另一端均接地；第一芯片（U1）的第31脚、第47脚、第63脚、第18脚、第六电容（C6）的一端、第七电容（C7）的一端、第八电容（C8）的一端、第九电容（C9）的一端和第十电容（C10）的一端接地；第一芯片（U1）的第32脚、第48脚、第64脚、第六电容（C6）的另一端、第七电容（C7）的另一端、第八电容（C8）的另一端、第九电容（C9）的另一端和第十电容（C10）的另一端相交于第二接点，该第二接点接电源电路（14）；第一芯片（U1）的第1脚分别接第三二极管（D3）的负极和第四二极管（D4）的负极，第三二极管（D3）的正极接3.3 V电源VCC，第四二极管（D4）的正极接直流电源（B1）的正极，直流电源（B1）的负极接地；第一芯片（U1）的第28脚接第七电阻（R7）一端，第七电阻（R7）的另一端接地；第一芯片（U1）的第56脚接第六电阻（R6）一端，第六电阻（R6）的另一端接3.3 V电源VCC；

第一芯片（U1）分别与串口通信电路（13）、电源电路（14）、三个编码器接口电路（17）和三个脉冲驱动模块（16）相连。

3.根据权利要求2所述的基于STM32的服务机器人通用底盘，其特征在于，所述脉冲驱动模块（16）中的PWM信号驱动电路包括第一三极管（Q1）和第二三极管（Q2），第一三极管（Q1）的集电极接5V电源VCC，第二三极管（Q2）的集电极接地，第一三极管（Q1）的发射极和第二三极管（Q2）的发射极接电机驱动器数字控制信号端口的脉冲输入端口，第一三极管（Q1）的基极和第二三极管（Q2）的基极接第八电阻（R8）的一端，第八电阻（R8）的另一端接第一芯片（U1）的第41引脚。

4.根据权利要求2所述的基于STM32的服务机器人通用底盘，其特征在于，所述编码器接口电路（17）包括第二芯片（U2），第二芯片（U2）采用AM26LS32芯片；第二芯片（U2）的第1管脚、第2管脚、第6管脚、第7管脚、第15管脚、第14管脚、第10管脚和第9管脚均接正交编码器（15）的信号输出端；第二芯片（U2）的第3脚接第九电阻（R9）的一端，第九电阻（R9）的另一端接第一芯片（U1）的第58引脚，第二芯片（U2）的第4脚和第8脚接地，第二芯片（U2）的第5脚接第十电阻（R10）的一端，第十电阻（R10）的另一端接第一芯片（U1）的第59引脚，第二芯片（U2）的第11脚接第十二电阻（R12）的一端，第十二电阻（R12）的另一端接第一芯片（U1）的第22引脚，第二芯片（U2）的第13脚接第十一电阻（R11）的一端，第十一电阻（R11）的另一端接第一芯片（U1）的第23引脚，第二芯片（U2）的第16脚和第十三电容（C13）的一端接5V电源VCC，第十三电容（C13）的另一端和第二芯片（U2）的第12脚接地。

5.根据权利要求2所述的基于STM32的服务机器人通用底盘，其特征在于，所述的电源电路（14）包括第四芯片（U4）和第五芯片（U5）；第四芯片（U4）为开关电压调节器芯片LM2596-5.0，第五芯片（U5）采用电压调节器芯片LM1117-3.3；第四芯片（U4）的第1脚、第二十一电容（C21）的一端和第二十电容（C20）的正极接蓄电池，第二十电容（C20）为电解电容，第二十电容（C20）的负极和第二十一电容（C21）的另一端接地，第四芯片（U4）的第5脚、第3脚和第6脚均接地，第四芯片（U4）的第2脚分别接第二电感（L2）的一端和肖特基二极管（Z）的负极，肖特基二极管（Z）的正极接地；第四芯片（U4）的第4脚、第二电感（L2）的另一端、第二十二电容（C22）的正极、第二十三电容（C23）的一端和第十八电阻（R18）的一端均接第五芯片（U5）的Vin管脚；第十八电阻（R18）的另一端分别接第十九电阻（R19）的一端和第二十电阻（R20）的一端，第二十电阻（R20）的另一端和第二十四电容（C24）的一端接第一芯片（U1）的第38管脚，第十九电阻（R19）的另一端和第二十四电容（C24）的另一端接地；

第五芯片（U5）的Vin引脚接5V电源VCC，第五芯片（U5）的Vout引脚、第二十五电容（C25）的一端和第二十六电容（C26）的一端相交于第三接点，该第三接点分别接第一接点和第二接点，第五芯片（U5）的GND/ADJ引脚接地，第二十五电容（C25）的另一端和第二十六电容（C26）的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的基于STM32的服务机器人通用底盘，其特征在于，所述串口通信电路（13）包括第三芯片（U3），第三芯片（U3）采用MAX3232芯片；第三芯片（U3）的第1脚接第十四电容（C14）的一端，第三芯片（U3）的第3脚接第十四电容（C14）的另一端，第三芯片（U3）的第4脚接第十五电容（C15）的一端，第三芯片（U3）的第5脚接第十五电容（C15）的另一端，第三芯片（U3）的第10脚接第一芯片（U1）的第42管脚，第三芯片（U3）的第9脚接第一芯片（U1）的第43管脚，第三芯片（U3）的第16脚和第十六电容（C16）的一端接3.3V电源VCC，第三芯片（U3）的第2脚接第十七电容（C17）的一端，第三芯片（U3）的第8脚接第十八电容（C18）的一端，第十六电容（C16）的另一端、第十七电容（C17）的另一端和第十八电容（C18）的另一端和第三芯片（U3）的第15脚接地，第三芯片（U3）的第7脚接第十三电阻（R13）的一端，第十三电阻（R13）的另一端接第二接口（J2）的第2端口，第三芯片（U3）的第8脚接第十四电阻（R14）的一端，第十四电阻（R14）的另一端接第二接口（J2）的第3端口，第二接口（J2）的第5端口接地。