近年来，社会对服务人员的需求量急剧上升，而人力成本较高。伺服机器人能将人类从繁重的工作中解脱出来，因此具有较大的研究价值。传统机器人系统控制复杂，可扩展性不强，设计难度大，开发周期长。本课题以Xilinx公司提供的Zynq开发板为平台，利用该平台上FPGA的可配置性，使得设计出来的伺服机器人具有很好的可扩展性；同时在该平台上搭建ARM+Linux的开发环境，使得伺服机器人的开发变得较为容易，节省了开发周期。本课题使用了软硬件协同设计、智能控制、语音识别、人脸检测以及字符识别等技术，设计了一款伺服机器人。课题的主要研究内容如下：①搭建平台，包括硬件平台和软件平台。硬件平台的搭建包括建立硬件工程，添加和配置PS核、AXI总线模块、时钟模块等基本硬件模块，生成比特流并下载到Zynq开发板；软件平台的搭建包括建立交叉开发工具，编译U-boot，编译Linux内核和设备树，并在硬件平台上启动Linux内核。②FPGA逻辑设计。根据伺服机器人的功能需求，利用FPGA的可配置性，对系统的硬件进行扩展，主要扩展了SPI控制器、超声波模块、ADAU1761控制器、串口以及PWM电机控制器等硬件模块。③Linux驱动设计。开发了SPI、超声波、音频、串口以及PWM的驱动，并将这些驱动添加到Linux内核中。④Linux上层应用程序开发与移植。开发了Socket服务器程序，用来与Android应用程序进行通信；开发了人脸检测程序，用于迎宾功能；移植了Web服务器、Mjpg-streamer、语音识别软件Sphinx以及字符识别软件tesseract等，用于实现人机交互。⑤Android应用程序开发。Android应用程序，通过无线方式控制机器人（包括对超声波测距、机械臂动作、以及机器人运动的速度和方向的控制），并接收机器人巡视会议室时传送的图像或者视频。系统测试结果表明，该伺服机器人能完成迎宾、巡视会议室、送咖啡和分拣信件等功能，人机交互性好，功能实用性强，具有良好的推广价值和广阔的应用前景。