基于arm技术的远程机器人控制通信系统设计_学位论文.doc

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1、本科毕业论文论文题目基于ARM技术的远程机器人控制通信系统设计V摘要随着现代信息技术的发展，远程机器人在实际生活和科研中都发挥着越来越重要的作用。而对远程机器人来说，一个安全可靠的控制通信协议，是保证远程机器人能正常和安全地被操作的重要因素之一。本文以ARM硬件平台和嵌入式Linux操作系统为基础，设计了一个可以在无线网络中实现远程操控的机器人控制系统。首先阐述了机器人的软硬件设计和手持控制终端软件的设计，重点提出并设计了一个基于TCP网络传输协议的新型控制和通信系统，增强了机器人在远程控制方面的安全性。关键词机器人；控制；通信；LinuxVABSTRACTAlo

2、ngwiththedevelopmentofthemoderninformationtechnology,remoterobotplaysamoreandmoreimportantroleinreallifeandscientificresearch.Andfortheremoterobot,asafeandreliableprotocolofcontrolandcommunication,wasoneoftheimportantfactorswhichistoensurethattheremoterobotcanbeoperatednormallyandsafe

3、ty.BasedontheARMhardwareplatformandembeddedLinuxoperatingsystem,aremoterobotcontrolsystemwhichcanoperatebyremotecontrolinthewirelessnetworkisdesigned.Thepaperfirstelaboratesthedesignofthesoftwareandhardwaresystemofrobotandhand-heldterminalcontrolsoftware,focusingonthisdesignproposedan

4、ddesignedanewcontrolandcommunicationsystembasedonTCPnetworktransmissionagreement,enhancethewayofsecurityintheremotecontrol.KEYWORDSRobot;Control;Communication;LinuxV目录1前言11.1研究背景和意义11.2机器人发展历史11.3当前国内外研究动态21.4本论文的主要研究内容32机器人总体设计42.1嵌入式系统概述42.2ARM微处理器42.2.1ARM微处理器概述42.2.2ARM微处理器的特点52.2

5、.3ARM微处理器系列52.3嵌入式操作系统52.3.1嵌入式系统软件结构体系52.3.2嵌入式操作系统简介62.3.3嵌入式Linux操作系统简介62.4机器人总体设计方案63机器人嵌入式硬件平台设计83.1嵌入式系统硬件结构83.2三星S3C2440A微处理器93.3Mini2440开发板93.4机器人嵌入式硬件系统设计方案103.4.1机器人嵌入式硬件系统设计总述103.4.2传感器系统电路设计113.4.3动力系统电路设计123.4.4无线通信系统电路设计124机器人嵌入式系统平台搭建144.1构建交叉编译工具链14V4.1.1交叉编译工具链简介144.1

6、.2用Crosstool-ng构建交叉编译工具链144.2Bootloader移植154.2.1Bootloader简介154.2.2Uboot移植154.3LinuxKernel移植174.3.1获取内核源码174.3.2配置内核174.3.3编译184.4文件系统构建194.4.1Yaffs2文件系统简介194.4.2Yaffs2文件系统移植195机器人嵌入式中控系统软件和手持控制终端软件设计205.1机器人中控系统软件设计205.1.1机器人中控系统软件设计总述205.1.2机器人中控系统软件整体程序设计205.1.3传感器驱动软件模块设计215.1.3.1

7、USB摄像头驱动和图像采集功能实现215.1.3.2GPS数据采集225.1.3.3电子罗盘数据采集225.1.4机器人运动控制模块设计225.1.5机器人网络通信模块设计235.1.5.1TCP协议简介235.1.5.2Socket编程简介235.1.5.3机器人网络编程模块程序设计245.2机器人手持控制终端软件设计255.2.1机器人手持控制终端软件设计总述255.2.2机器人手持控制终端软件设计程序整体设计255.2.3基于QTforAndroid的UI模块设计26V5.2.4控制通信模块设计276机器人控制通信系统协议及其实现分析286.1机器人控制通信

8、系统总述2