基于嵌入式linux的小型移动机器人远程控制系统设计

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1、（申请工学硕士学位论文）基于嵌入式Linux的小型移动机器人远程控制系统设计培养单位：物流工程学院学科专业：机械电子工程研究生：杨小铸指导教师：李文锋教授2007年5月分类号密级UDC学校代码10497学位论文中文基于嵌入式Linux的小型移动机器人题目远程控制系统设计英文DesignoftheRemoteControlSystemOfaMini题目MobileRobotBasedOnEmbeddedLinux研究生姓名：杨小铸指导教师姓名李文锋职称教授学位博士单位名称物流工程学院邮编430063申请学位级别硕士学科专业名称机械电子工程论文提交日期2007.4

2、论文答辩日期2007.5学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席陈定方评阅人朱宏辉吴青2007年5月摘要随着互联网技术的不断发展，基于网络的机器人远程控制日益受到了人们的重视。机器人的远程控制可以使操作人员远离具有危险性的操作环境，避免人身伤害，可应用在星际考察、水下作业和核工业等多个领域。可以预见，基于网络的机器人远程控制技术具有良好的发展前景和广阔的应用空间。嵌入式Linux是一种源代码开放、可裁剪、多任务和多线程的操作系统，能支持所有标准的因特网协议，易于移植到各种硬件平台之上，如X86、ARM、MIPS和PowerPC等。本文设计的移动机器人

3、远程控制系统，以嵌入式Linux为核心，在一块小的ARM控制板上集成了Web服务器，以及一个基于socket连接的机器人网络控制服务器，并以无线的方式接入Internet，满足了机器人的小型化、并行化、移动性和群体性协作的要求。远程用户可以利用网络控制服务器对机器人进行编程控制，完成给定的任务，同时能通过网页浏览器查看机器人的状态信息和环境的图像信息，监视机器人的运动。论文的主要研究成果和创新如下：(1)构建基于嵌入式Linux的系统平台，包括引导装载程序、Linux内核移植、USB无线网卡和USB摄像头的驱动程序；(2)实现移动机器人运动控制与传感器信息采集

4、，包括调速电机的控制、内部传感器信息采集、图像信息采集，及无线传感网络数据的获取；(3)设计基于socket连接的机器人网络控制服务器，包括采用TCP传输协议的服务程序编写和控制接口的实现；(4)构造基于Web服务器Boa的机器人远程监控系统，实现基于网页的机器人控制、图像信息的发布、机器人状态信息和无线传感网络数据的查询等；(5)采用USB接口和RS232接口实现机器人底层控制与上位机的连接，增强系统的开放性和扩展能力。关键词：移动机器人，远程控制，嵌入式Linux，网络控制服务器，Web监控AbstractWiththerapiddevelopmentof

5、Internet,therobotremotecontrolbasedonInternethasincreasinglygotmoreattensionthanever.Therobotremotecontrolcanmaketheoperatorkeepawayfromthedangerousscenetoavoidlifeinjury,whichcanbeappliedinoutspaceexplore,underwateroperationandnuclearindustryandotherfields.Itcanbeconcludedthatthero

6、botremotecontroltechnologybasedonInternethasgooddevelopmenttrendandwideapplicationprospect.EmbededLinux,withmanyadvantagessuchascode-open,beingcuttable,multitaskandmultithreading,isonekindofOperationSystemthatcansupportallstandardsofInternetagreement,andbeeasilyporttosomanyhardwarep

7、latform,forexampleX86,ARM,MIPS,PowerPCandsoon.BasedontheembeddedLinux,amobilerobot’sremotecontrolsystemisdesigned.Inthissystem,aWebserver,togetherwitharobotInternetcontrolserver,isintegratedintoanARMcontrolboard,andawirelesslinkagetoInternetisafforded,whichmeettheneedsofrobotformini

8、type,parallel,movin