基于RT-thread的遠(yuǎn)程家用服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、家用服務(wù)機(jī)器人發(fā)展前景廣闊，可以提供安防監(jiān)控、幫忙家務(wù)、娛樂休閑等服務(wù)。目前，市場上的家用服務(wù)機(jī)器人存在售價高、體積大、智能化程度不高等不足，已不能滿足市場發(fā)展需求。在嵌入式系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，有必要整合這些技術(shù)開發(fā)一款性價比高、體積小巧、智能化程度高的遠(yuǎn)程家用服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)，它既具有教育娛樂功能，又能對家庭進(jìn)行安防監(jiān)控。
　　論文下位機(jī)采用以ARMCortex-M4為內(nèi)核的控制核心芯片STM32F407，充分利用了嵌

2、入式處理器高性能、接口豐富、可靠性高等優(yōu)點，并移植有RT-thread實時操作系統(tǒng)，增強(qiáng)嵌入式系統(tǒng)的實時性和可維護(hù)性。上位機(jī)控制器采用硬件成熟、軟件架構(gòu)完善的安卓系統(tǒng)智能手機(jī)，通過WiFi或藍(lán)牙與下位機(jī)進(jìn)行通信，采集下位機(jī)的實時視頻和傳感信息，同時可以遠(yuǎn)程控制下位機(jī)的運動。就此展開如下研究內(nèi)容：
　　首先對下位機(jī)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計包括原理圖設(shè)計和PCB設(shè)計，由電源管理模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、藍(lán)牙遙控模

3、塊，OLED顯示模塊和傳感器模塊等組成，實現(xiàn)家用服務(wù)機(jī)器人的運動控制和傳感采集。軟件系統(tǒng)基于RT-thread實時操作系統(tǒng)作為主體程序設(shè)計框架，采用多線程設(shè)計方法，設(shè)計并實現(xiàn)WiFi藍(lán)牙通信、電機(jī)驅(qū)動、傳感單元、運動單元及OLED顯示等的子線程功能模塊。使設(shè)計的系統(tǒng)構(gòu)架具有模塊化、線程化和實時化，既保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時能夠方便功能擴(kuò)展和完善。
　　其次對遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，硬件包括安卓智能手機(jī)和WiFi模塊，手機(jī)上位機(jī)通過Wi

4、Fi與下位機(jī)相互通信，實現(xiàn)實時視頻監(jiān)控、傳感信息采集和遠(yuǎn)程運動控制。軟件系統(tǒng)基于OpenWrt系統(tǒng)作為主體程序設(shè)計框架，采用多線程設(shè)計方法，設(shè)計并實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信、網(wǎng)絡(luò)接收、UI設(shè)計、RTCP處理及解碼顯示等的子線程功能模塊。使設(shè)計的系統(tǒng)構(gòu)架具有模塊化、線程化和實時化，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　最后對遠(yuǎn)程家用服務(wù)機(jī)器人進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和調(diào)試。調(diào)試結(jié)果驗證本課題開發(fā)的遠(yuǎn)程家用服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)，能夠通過手機(jī)上位機(jī)實現(xiàn)溫濕度、PM2.5、煙霧火焰報