机器人集成了多门学科知识和众多当代科技发展成果,是信息化技术发展的前沿领域,蕴含了极其丰富的教育资源。教育机器人是机器人在教育领域的扩大与发展,是培养创新型人才的有效手段。本文研究的多功能教育机器人既可以作为学生机器人课堂教学的教具,还可以应用在各种机器人课外活动或者机器人竞赛,在机器人教学中,具有很大的应用和教育价值。首先,论文分析了用户需求,确定了教育机器人的总体方案,将教育机器人平台划分为机械系统、硬件系统和软件系统三个部分,各部分的组合使用实现教育机器人的功能。其次,设计并实现了机械系统和硬件系统功能。其中,机械系统使用搭积木的形式设计拆接灵活的机械结构,并对所使用的传感器和电机进行选型。硬件系统采用模块化设计,采用ARM为主控芯片,硬件电路主要由电源电路、电机电路、主芯片最小系统电路、外接接口电路组成。接着,采用了开源的uCOS系统作为嵌入式平台的底层系统,提高了系统的稳定性和实时性。移植USB和文件系统FatFs,搭建基于SPI-FLASH存储媒介的程序下载,使用串口屏增加学生和机器人之间的互动,采用串口转WiFi模块,实现上位机的实时监控。利用字符串解析方式和类C语言的代码,实现下位机和上位机软件代码的统一。最后,对机器人的样机进行测试实验和实例应用扩展分析。实验结果表明机械系统设计合理,硬件系统设计可行,软件系统设计高效,机器人完成了预定的功能。本文设计的多功能教育机器人产品和市场上现有的产品相比,采用了处理速度更快的32位ARM作为控制核心,能够完成更多的功能,串口屏模块展示丰富的人机界面,提高了机器人的趣味性。