嵌入式技术、物联网技术、移动互联网技术突飞猛进的发展,掀起了新一股科技发展浪潮,将这些新技术应用到机器人控制领域已成为机器人技术发展的一个新趋势和研究热点。本文充分利用这些新技术设计并实现了一款基于嵌入式Linux的移动监控机器人,并给出了一种模块化、通用性强且易于扩展的解决方案。该机器人具备监控现场视频和环境参数功能,控制端可使用PC电脑或Android设备。本文研究内容主要包括以下几方面:首先搭建了高性能ARM Cortex A8处理器S5PV210结合单片机STC12C5A60S2双处理器结构的硬件平台。系统通过USB摄像头获取视频数据,舵机云台调整摄像头视野;采用USB无线网卡实现数据无线网络传输;采用L298N芯片驱动直流电机,并通过PWM波调整转速;采用GPS模块实现定位功能;采用1W LED用于照明和蜂鸣器用于报警。此外,系统还搭载温湿度传感器、加速度传感器和超声波传感器,用于获取现场环境数据。其次构建了嵌入式交叉编译开发环境,将嵌入式Linux操作系统移植到了机器人硬件平台,并对系统进行裁剪和优化,包括U-Boot移植,Linux内核移植和裁剪,根文件系统构建和其他硬件设备驱动程序移植。在此基础上移植并详细分析了开源视频服务器软件mjpg-streamer的运行流程,包括基于V4L2接口的视频采集,视频图像的JPEG压缩编码,基于socket的网络传输,并针对S5PV210处理器的特点采用硬件压缩改进了源码中的软件压缩部分,提高了系统压缩效率。最后开发了基于Qt的PC端机器人控制软件,基于Qt/Embedded的嵌入式服务器端软件,基于Android平台的控制端软件和下位机单片机程序,根据系统体系结构特点设计了基于Modbus协议的自定义用户层通信协议。经过对整个系统软硬件的测试、分析和总结,本设计达到了预期目标。