两轮自平衡式机器人是一种新型轮式机器人,其设计应用了倒立摆模型的控制思想,由于该模型本身带有的自不稳定性和多耦合性的特征,所以控制起来较为复杂,但是其结构简单、体积较小的优势以及零转弯半径的特点使其能够在较为狭小的空间内完成行走与运输的任务,这在物流领域及其他特殊场景下有很高的应用价值,与此同时,这种特性用作其他功能性设备的运动平台时,能够提供更好的灵活性及通过性;另外其控制理论与开发方法在类似机器人移动平台的设计过程中也具有拓展性和参考价值,因而具有较高的研究意义与实用价值。本文从两轮自平衡式机器人平台的软硬件系统设计入手,介绍基于DSP的系统硬件构成,模块化与可叠加拓展的硬件接口设计;分析主要的平衡控制算法原理,并基于MATLAB/Simulink和针对DSP C2000系列控制芯片TMS320F2806x的硬件支持包,应用前述控制原理进行以角度控制为主,速度、方向控制结合的系统控制模型搭建;结合外设接口、数据采集以及相关数据通讯模块的设计,最后通过Embedded Coder功能进行硬件系统配套设置,实现嵌入式代码的自动生成。最终将代码烧录进硬件实验平台,调试参数与功能,实现两轮自平衡式机器人平台的控制运行,并进行必要的二次开发,实现其运行数据的观测。测试结果表明,本文设计的软硬件开发方法,不仅能够实现两轮机器人平台自身的功能,更在硬件上提供了二次开发的接口,软件上提供从基于模型设计到代码运行的快速实现与验证,为两轮自平衡式移动机器人平台设计提供了一种创新性的软硬件设计思路,具有实际的指导意义与参考价值。