表情机器人可以帮助操作者跳过复杂的编程与操作，更直观地实现人机交流。并具有人性化、情感化的特点，在服务机器人领域有着非常大的发展前景。目前，表情机器人技术在国际上尚处于研究阶段，国内也刚刚开始此类课题的研究。本文首先介绍了国内外表情机器人的研究现状，分析了表情机器人的主要相关技术。然后从人体面部表情运动原理出发，提出了表情机器人的实现方案。 本文选择舵机为驱动器，连杆机构为主要传动机构，完成了包括面部眼睛、眼睑、眉毛和下颌四个运动模块的结构设计。样机与真人头部尺寸1:1接近，整体布局合理，空间利用率高。在UG下进行三维建模后，对样机的8种基本表情进行运动仿真实验验证，并完成样机的加工与装配。 样机的控制系统以AT89S52单片机为核心控制器，硬件设计包括单片机脉冲控制电路设计及舵机的驱动电路设计。软件设计选择了C语言模块化的编程方式，在KEILC51环境下进行。利用AT89S52双定时器、中断等功能，完成了样机在2种工作模式下，实现多种表情的7路PWM脉冲控制的程序设计。 应用研制出的仿人表情机器人样机进行面部动作及表情演示实验，结果表明样机符合设计要求，能基本实现仿人的恐惧、高兴、愤怒、惊喜、厌恶和悲伤等基本表情。本文研究为进一步的仿人表情机器人研究奠定了理论与技术基础。