随着机器人技术、控制技术和通信技术的快速发展,机器人的远程控制技术越来越成熟,更多地应用到了智能家居、物联网、救灾、安防等领域,并发挥出巨大的作用。作为远程控制终端的操作系统,Android是一个发展迅速、且现阶段已占据巨大市场份额的技术平台,有着非常良好的应用前景。随着人们生活水平的提高,智能手机、平板电脑已经成为人们不可或缺的设备,在运行Android系统的智能手机、平板电脑上开发机器人的远程控制系统,使之具备便携性强、通用性好、开发周期短、人机交互界面友好等得天独厚的优势,对推广机器人教育具有重要意义。机器人是一个集多学科知识于一身的新兴高精尖技术,而教育机器人作为一个启迪和培养青少年创新思维、动手能力和实践技能的科技成果集成平台,正面临着政策、市场以及技术推动等多方面的大好机遇。因此本文设计了基于Android和Linux的小型教育机器人远程控制系统。本文综合分析了国内外机器人远程控制系统的研究现状与发展趋势,结合笔者所在的机器人创新研究中心的小型仿人教育机器人项目需求,分析了远程控制系统主要的研究内容、涉及到的关键技术以及实现目标。系统整体架构采用分布式设计:客户端采用运行Android系统的智能手机,机器人主控制器使用运行Linux系统的卡片式电脑树莓派,底层伺服控制器采用基于STM32的舵机控制器。本文首先系统介绍了小型仿人教育机器人的结构,并根据结构来构建简化模型并完成运动学分析,对机器人仿人行走步态轨迹进行了规划。接着在远程控制系统设计部分,将系统分为远程视频监控子系统和远程运动控制子系统两部分。视频监控子系统分为视频采集端、流媒体服务器和客户端三部分,采用H.264格式编码解码,通过RTP/RTCP协议传输,并调用了FFmpeg多媒体框架的工具库完成视频的编解码和传输,使用开源流媒服务器Easy Darwin实现RTSP推流;在远程控制子系统中设计了多路舵机的控制算法,按系统的层次设计了各层之间的通讯方式,在Android客户端上位机集成了远程视频监控子系统和远程控制子系统的功能,并完成UI设计。本文设计了一系列实验以验证系统的可行性与可靠性,实验过程中系统各部分通信正常。本文还设计了远程视频传输实验,验证了延时性和丢包率均满足设计指标,视频传输流畅清晰;此外,本文设计了专门的远程控制实验,通过虚拟样机的仿真分析和物理样机的验证实验,证实了本文所做步态规划的可行性,机器人行走稳定,自编动作存储和再现正常。本文工作具有一定的理论研究意义和工程实用价值,许多成果可为后续研究提供帮助与借鉴。