移动机器人是一门集中了机械、电子、计算机、自动控制以及人工智能等多学科最新研究成果的综合学科,代表了机电一体化的最高成就,是机器人研究领域的重要分支,成为自动化、计算机和人工智能等领域的研究热点。教育机器人是专门用于教育领域的智能机器人,以其科技性与趣味性成为培养电子信息、自动化等领域科技人才的重要手段,教育机器人将会作为专门学科的教学内容、作为创新课程的载体、作为信息学科的研究平台进入高校。本课题的目标是研制一种多功能模块化作为学习、科研平台的教育机器人。首先概述了国内外现状,进而提出了一种用于创新工程教育的基于教育机器人的学习平台总体方案,给出了基于教育机器人的学习平台与电子信息工程专业课程的整合设计;其次设计了基于DSP的教育机器人低智能反应式循迹控制系统,教育机器人循迹试验结果达到了预期目标。为满足学生深入学习、研究开发高智能教育机器人的需要,对教育机器人的轨迹跟踪及路径规划算法进行了研究,分析了教育机器人的运动学及跟踪问题模型,基于Backstepping算法以两驱动后轮角速度为控制输入设计了新的轨迹跟踪控制器,并仿真证明了新控制器的有效性,适用于机器人全局轨迹跟踪控制。基于蚁群算法的教育机器人全局路径规划问题,针对蚁群算法的缺点与不足,在路径选择策略、信息素更新策略、启发信息更新策略三方面对蚁群算法进行了改进,并对改进算法进行了收敛性分析,最后通过仿真并与Ant-cycle模型算法比较证明了改进算法的有效性。