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家用服务机器人发展前景广阔,可以提供安防监控、帮忙家务、娱乐休闲等服务。目前,市场上的家用服务机器人存在售价高、体积大、智能化程度不高等不足,已不能满足市场发展需求。在嵌入式系统和互联网技术迅速发展的今天,有必要整合这些技术开发一款性价比高、体积小巧、智能化程度高的远程家用服务机器人系统,它既具有教育娱乐功能,又能对家庭进行安防监控。论文下位机采用以ARM Cortex-M4为内核的控制核心芯片STM32F407,充分利用了嵌入式处理器高性能、接口丰富、可靠性高等优点,并移植有RT-thread实时操作系统,增强嵌入式系统的实时性和可维护性。上位机控制器采用硬件成熟、软件架构完善的安卓系统智能手机,通过Wi Fi或蓝牙与下位机进行通信,采集下位机的实时视频和传感信息,同时可以远程控制下位机的运动。就此展开如下研究内容:首先对下位机嵌入式系统进行开发,包括硬件设计和软件设计。硬件设计包括原理图设计和PCB设计,由电源管理模块、电机驱动模块、蓝牙遥控模块,OLED显示模块和传感器模块等组成,实现家用服务机器人的运动控制和传感采集。软件系统基于RT-thread实时操作系统作为主体程序设计框架,采用多线程设计方法,设计并实现WiFi蓝牙通信、电机驱动、传感单元、运动单元及OLED显示等的子线程功能模块。使设计的系统构架具有模块化、线程化和实时化,既保证系统的稳定性,同时能够方便功能扩展和完善。其次对远程控制系统进行开发,硬件包括安卓智能手机和WiFi模块,手机上位机通过WiFi与下位机相互通信,实现实时视频监控、传感信息采集和远程运动控制。软件系统基于OpenWrt系统作为主体程序设计框架,采用多线程设计方法,设计并实现网络通信、网络接收、UI设计、RTCP处理及解码显示等的子线程功能模块。使设计的系统构架具有模块化、线程化和实时化,保证系统的稳定性。最后对远程家用服务机器人进行结构设计和调试。调试结果验证本课题开发的远程家用服务机器人系统,能够通过手机上位机实现温湿度、PM2.5、烟雾火焰报警传感数值的采集和远程视频监控,起到安防监测作用;能够远程切换家用服务机器人的运动方式,并控制其运动,达到教育娱乐的目的。论文开发的远程家用服务机器人系统,在性能、功耗、体积等方面满足实际现场应用;在性价比、稳定性、智能化等方面又能满足实际家庭需求。因此,有必要对基于RT-thread的远程家用服务机器人系统进行研究和开发。