移动机器人被广泛应用于各个领域,代替人从事相应的工作、提高工作效率、节约社会资源。移动机器人底盘作为机器人的重要组成部分,不仅影响移动机器人的控制性能,还承载着机器人定位、导航、移动、避障等功能。所以良好的底盘软硬件系统是实现机器人多样化运动、提高移动机器人性能的重要保障。针对一类对电池回充有安全、可靠特别要求的商用移动机器人,本文设计了兼容工业界主流的开源机器人操作系统ROS框架,包含行走控制、多种障碍物信号检测、电池回充检测与控制的移动机器人底盘方案,并针对银行服务机器人项目,完成了一款基于STM32的移动机器人底盘软硬件设计与实现。论文具体工作如下:(1)针对基于机器人底层应用进行上层开发的移动机器人底盘需要,设计了一款接口丰富、安全防护强的通用型移动机器人底盘控制板及相应的控制系统。控制板以STM32处理器为主控芯片,主要由电源管理模块、串口通信模块和外接接口模块组成。本文通过在控制板上外接编码器,超声波、红外接收器等传感器来采集底盘运动信息与周围环境信息;设计机器人底盘与ROS层节点通信的底盘管理节点,该节点负责对底盘进行识别、解析并发布底盘数据供其它节点订阅、将其它节点的控制指令转发给底盘,是ROS与底盘的通信桥梁;分别设计底盘与ROS层和遥控器通信的Base-Ros协议和Remote-Control协议,从而实现ROS层和遥控器对机器人底盘的运动控制。(2)针对机器人电池供电有限,不能长期自主工作的缺陷,设计了一款无需人为干预的机器人自动回充子系统。该回充子系统包含硬件电路和软件程序两个模块。硬件模块中包括机器人充电保护电路和充电桩红外发射电路的设计,充电保护电路充分考虑机器人与充电桩的交互性和安全性,增加了机器人与充电桩的感知电路和安全防护,保障了充电系统的安全性。在该充电子系统硬件的基础上实现了一种基于红外信号的自动回充算法,引导机器人在近程范围内与充电桩精准对接。本文实现的基于红外的自动回充系统结构简单,开发成本低且实用性强。(3)搭建实验平台,对底盘控制系统和自动回充子系统进行测试与验证。基于QT开发底盘测试工具,将底盘工作电压、传感器数据等信息可视化,辅助分析与验证底盘功能的正确性。测试充电桩红外信号的分布情况,并将机器人放置在不同场域进行多次对接实验,验证自动回充系统的准确性与可靠性。实验结果表明底盘控制系统及自动回充子系统工作正常。