机器人运动控制器与示教器是工业机器人控制系统中核心组成部分。运动控制器操作系统软件平台主要用于支撑机器人运动控制算法程序的实时调度与执行;示教器操作系统软件主要用于文件管理、在线编程与手持控制等。随着电子电路及计算机技术的快速发展,机器人控制的集成度要求也越来越高。本文结合机器人控制的发展趋势,在机器人操控一体的硬件平台上,设计了一种基于Linux+Xenomai的系统软件并集成远程控制功能,论文的主要研究内容如下:分析了工业机器人国内外研究现状与发展趋势,结合高集成度机器人操控一体接口及任务处理需求,课题采用I.MX6作为核心处理器,Linux作为操控一体的操作系统,提出将操控一体系统分为示教管理模块与实时控制模块的总体设计方案。在基于内核移植的基础上,采用Busybox源码设计制作最小根文件系统,利用文件系统的mdev机制实现了USB设备自动挂载。根据Linux内核驱动模型与设备树机制的应用,开发和移植了操控一体系统显示屏、触摸屏、wifi、usb等关键驱动程序。针对Linux内核实时性的缺陷,采用Xenomai双内核法对Linux操作系统进行实时化扩展,并利用Linux标准网卡驱动,设计了一款实时Ethercat总线主站驱动程序。结合机器人远程控制需求,构建了基于操控一体平台的机器人远程控制网络结构,设计并开发了一款基于RFB协议的远程桌面控制软件,并采用内网穿透技术实现其在广域网下的使用。搭建了操控一体系统软件测试平台,对显示功能、触摸功能、USB、远程控制等关键功能进行了验证,验证结果表明各功能工作正常。并采用Xenomai实时性测试工具latency对操控一体系统用户空间、内核空间以及中断状态下的任务延时进行了测试与数据分析,数据分析表明三种状态下任务延时都在8.815μs以内,满足操控一体实时性要去。