教育机器人是一种辅助教学设备,它是将智能机器人设计成一个通用的教育平台,用于相关学科教学或参加各类科技创新比赛活动。通过使用侧重点不同的教育机器人产品,学生可以比较全面地了解现代工业设计、机械、电子、传感器、计算机软硬件、仿生学、人工智能等诸多领域的先进技术。在学生获得科学知识的同时,培养他们的想象力、创造力及动手能力,在教学过程中达到一种寓教于乐的效果。目前教育机器人在欧美日等国家已经得到了大力的发展,但国内的教育机器人产品还非常少,特别是应用于高等院校的教育机器人产品在国内基本上处于空白阶段。在这种背景下,本人所在的科研团队开发了一种适合国内高等院校教学的教育机器人产品。论文依托东北大学“985工程”流程工业综合自动化科技创新平台,在对当前国内外教育机器人研究现状全面综述的基础上,设计和开发了满足功能要求的教育机器人硬件系统,并对硬件系统的有效性进行了实验验证。本文的主要研究内容如下：1.分析国内外教育机器人硬件系统的优势和不足,提出了教育机器人硬件系统的设计要求和需求分析,设计了教育机器人硬件系统的整体结构和开发方案,并最终完成了教育机器人硬件系统的开发工作。2.设计并开发了教育机器人硬件系统,硬件系统由控制系统和驱动系统两个子系统组成,其中控制系统的开发包括：电源模块、处理器模块、A／D模块、无线通讯模块、传感器模块、接口模块等功能模块的开发,驱动系统的开发包括：驱动芯片的选型及DSP芯片与驱动系统的接口设计等。3.设计并开发了底层软件程序,底层软件程序是实现硬件系统功能的保障,所以在进行硬件系统开发的同时必须编写相应的软件程序来支持硬件系统的功能。4.开发了硬件系统与软件系统和实验系统的接口,可以实现快速原型控制和实时控制,并且通过速度控制和位置控制两个控制实验验证了快速原型控制在硬件系统上的可行性,通过正弦信号的跟随实验验证了实时控制在硬件系统上的可行性。