【正文】 感器采集現(xiàn)場火警等數(shù) 據(jù)，通過紅外傳感器探測是否有人進入現(xiàn)場，當家里有異常情況時機器人會通過 GPRS 模塊發(fā)短信給用戶并發(fā)報警聲，同時機器人會自動控制攝像頭進行拍照取證。 關(guān)鍵詞 ： 3G， 機器人，攝像頭， WiFi II 信息科學與技術(shù)學院學士學位論文 Abstract As things working technologies, 3 G technology, multimedia technology, mechanical and electrical control technology matures, based on the related technical products are also popular with the consumer. In this paper the current robotic technology and embedded technology integration development direction, puts forward a ARM9 and 3 G work based on the bination of intelligent robot. Household 3 G intelligent robot project is just in the context of the establishment. The project is based on ARM S3C2410, GPRS, WEB pages, WiFi, Android mobile robot, can realize realtime monitoring and control the abnormal situation home intelligent home appliance equipment work at home. The user can use android mobile phone or WEB pages by logging on to the Inter security robot server to control of the robot work, such as: robot operation direction, of the camera control, etc. At the same time also can through the WEB page control home security equipment and intelligent home appliance to work,Understand the home work equipment. Robot through the sensors to collect the data such as fire, through the infrared sensor probe whether someone into the scene, when home had abnormal situation robots will through the GPRS module sent text messages to users and alarm sound, at the same time, the robot will be automatic control camera photo evidence. The user can also according to the situation of remote take pictures at home, through the usb key or SD card to read out the photos, and other data. The system has a good realtime and humanputer interaction performance. Will robot control with everyday life technique, along with service robot to thousands of people in the future will be greatly change the pattern of life. Key words: 3G, Robot, Camera, WiFi III 信息科學與技術(shù)學院學士學位論文 目 錄 摘 要 ..................................................... I Abstract .................................................. II 1 緒論 3G 智能機器人發(fā)展 ................................... (1) 課題的現(xiàn)實意義 ...................................... (2) 研究內(nèi)容 ............................................ (2) 論文結(jié)構(gòu) ............................................ (3) 2 嵌 入式 Linux系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹 嵌入式 Linux 系統(tǒng)軟件平臺 ............................ (4) 嵌入式 Linux 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) ........................... (10) 3 3G 智能機器人的總體設(shè)計 軟件開發(fā)平臺設(shè)計 ................................... (12) 機器人控制器硬件設(shè)計 ............................... (13) 遠程監(jiān)控客戶端的設(shè)計 ............................... (14) 4 系統(tǒng)詳細設(shè)計與實現(xiàn) boa 服務(wù)器的搭建 ................................... (17) 基于 MJPEGstreamer 的視頻服務(wù)的移植 ................. (20) cgi 和 web 程序的設(shè)計 ............................... (25) IV 信息科學與技術(shù)學院學士學位論文 機器人控制端設(shè)計 ................................... (28) LCD 顯示設(shè)計 ....................................... (29) WiFi 端的實現(xiàn)設(shè)計 .................................. (31) 5 軟件的運行測試 Web 端顯示測試效果 ................................. (39) LCD 顯示效果測試 ................................... (44) 手機端顯示效果測試 ................................. (44) 6 總結(jié)和展望 論文工作總結(jié) ...................................... (46) 未來工作展望 ....................................... (46) 致 謝 .................................................. (47) 參考文獻 ................................................ (48) 1 信息科 學與技術(shù)學院學士學位論文 1 緒論 3G 智能機器人發(fā)展 3G（ the 3rd Generation） 指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù) ， 3G 服務(wù)能夠同時傳送聲音 （ 通話 ） 及數(shù)據(jù)信息 （ 電子郵件、即時通信等 ） 。 90 年代隨著計算機技術(shù) 、 Inter、無線傳輸技術(shù)的迅速發(fā)展 ， 利用 Inter和無線網(wǎng)絡(luò)來作為通信介質(zhì)的機器人正在成為研究的熱點。 目前在衛(wèi)星導(dǎo)航精確定位 ， 3 G 無線通信技術(shù)日趨成熟穩(wěn)定 ， 把這三項技術(shù)結(jié)合起來 ， 用 GPRS 對遠程的救援機器人進行定精確定位 ， 通過 3 G 無線通信網(wǎng)絡(luò)對機器人進行指揮和視頻實時監(jiān)控 ， 這樣就解決救援機器人遠程控制中的許多問題 ， 實現(xiàn)救援機器人的遠程控制和監(jiān)視 ， 使得機器人動作更加靈活 ， 功能更加完善 ， 作用更加強大。 如何引入多種傳感器結(jié)合多傳感器的信息融合 ， 提高移動機器人的智能程度 ， 都 2 信息科 學與技術(shù)學院學士學位論文 成為下一步我們研究的重點 。我們有理由相信，未來的電子技術(shù)就是嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的天下。 （ 2） 在網(wǎng)頁中實現(xiàn)控制機器 人和 LED 用戶可以通過在網(wǎng)頁中通過點擊相應(yīng)的按鈕來控制機器人方向，可以通過點擊相應(yīng)的按鈕 來實現(xiàn)對 LED的控制，在 網(wǎng)頁中可以實時反映攝像頭拍攝出來的視頻。 第二章 3G 機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹 本章通過對嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)介紹，闡述了要進行嵌入式開發(fā)需要準備的工作，介紹了交叉工具鏈的搭建，嵌入式 Linux 移植，詳細介紹了 Bootloader , Linux內(nèi)核移植和嵌入式文件系統(tǒng)，最后介紹了下嵌入式 Linux 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，包括 ARM處理器的介紹和 S3C2410 的體系結(jié)構(gòu)。 4 信息科 學與技術(shù)學院學士學位論文 2 嵌入式 Linux 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹 嵌入式 Linux 系統(tǒng)軟件平臺 Linux 操作系統(tǒng)簡介 Li nux 是一個類 Unix 操作系統(tǒng)，它起源于芬蘭一個名為 Linus Torvalds 的業(yè)余愛好，現(xiàn)已成為最流行的一款開放源代碼的操作系統(tǒng)。嵌入式 Linux 是指對 Linux 經(jīng)過小型化 裁剪后，能夠固化在容量只有幾百 K 字節(jié)或幾M 字節(jié)的存儲器芯片或單片機中，應(yīng)用于特定嵌入式場合的用操作系統(tǒng)。 ARM 技術(shù)和 Linux 成功地結(jié) 合，應(yīng)用于數(shù)以千計的商業(yè)產(chǎn)品中。通常嵌入式系統(tǒng)的軟件編譯和執(zhí)行是在兩個不 同平臺上進行的。和通用的編譯器之間最大的差別就在于跨平臺編譯器編譯出來的可執(zhí)行程序通常只能在特定 CPU 所屬平臺上運行。 嵌入式 Linux 移植 1. BootLoader BootLoader 是系統(tǒng)加電后運行的第一段代碼。 BootLoader 一般情況下需要包含以下幾個必備的功能。 設(shè)置處理器的寄存器以及內(nèi)存，關(guān)掉所有的輸入管腳 (包括中斷管腳 ） ，以防止突然有信號進入妨礙接下來的硬件初始化動作。一般 BootLoader 都包含兩種不同的操作模式：“啟動加載”模式和“下載”模式，這種區(qū)別僅對于開發(fā)人員才有意義。 （ 2） 下載（ Downloading） 模式 在這種模式下，目標機上的 BootLoader 將通過串口連接或者網(wǎng)絡(luò)連接等通信手段從主機（ HOST） 下載 文件，比如下載內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像等。 BootLoader 的實現(xiàn)依賴于 CPU 的體系結(jié)構(gòu)，一般來說啟動過程分為兩個階段： 第一階段依賴于 CPU 體系 結(jié)構(gòu)的代碼，比如設(shè)備初始化代碼等，通常都放在第一階段中，而且通常都用匯編語言來實現(xiàn)，運行效率比較高。 ○ 4 設(shè)置好堆棧并跳轉(zhuǎn)到第二階段的 C 程序入口點。 ○ 3 將內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)從 FLASH 讀到 RAM 中。一般常用的 GUI 如 QT／ E， MiniGUI 等都支持 Linux。對該文件的修改主要是設(shè)置目標平臺和制定交叉編譯器，代碼如下： ARCH=arm CROSS—COMPILE= armLinux 接下來的工作便是修改 arm 目錄下面的相應(yīng)文件，具體的工作主要就是在內(nèi)核文件中添加 S3C2410 處理器信息，在 arm 目錄下面的 Makefile 文件添加： ifeq(S(CONFIQARCH—S3C241 0)， Y) 8 信息科 學與技術(shù)學院學士學位論文 TEXTADDR=0Xc0008000 MACHINE=s3c241 0 Endif 配置文件 也需要 添加處理器信息，這樣在后面 make menuconifig 命令時可以看到 S3C2410 的選項。首先執(zhí)行 make dep 命令，讀取配置過程生成的配置文件，來創(chuàng)建對應(yīng)于配置的依賴關(guān)系樹，從而決定哪些需要編譯而哪些不需要； 接著需要 make clean刪除前面步驟留下的文件，以避免出現(xiàn)一些錯誤；然后便可以生成所需要的內(nèi)核文件了，用 makezlmage 來實現(xiàn)得到可移植的內(nèi)核。 FLASH 具有獨特的 9 信息科 學與技術(shù)學院學士學位論文 物理特性，所以必須使用專門的嵌入式文件系統(tǒng)。在文件系統(tǒng)內(nèi)部，根據(jù)存儲設(shè)備的特點，使用不同的文件組織模式來實現(xiàn)文件的邏輯結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)采用的是 CRAMFS 文件系統(tǒng)和 YAFFS 文件系統(tǒng)并存，并采用 Ramdisk 在內(nèi)存中模擬硬盤分區(qū)。雖然可以節(jié)約不少 FLASH 空間，但是文件系統(tǒng)運行時需要 將大量的數(shù)據(jù)復(fù)制到 RAM 中，因此消耗了 RAM 空間。 它是日志結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)，提供了損耗平衡和掉電保護，可以有效地避免意外掉電對文件系統(tǒng)一致