目前,智能机器人成为各国重点发展的热点领域,研究十分活跃。在我国,机器人产业已经成为政府重点培植的下一个新型高科技产业,成为我国加快新一轮经济结构调整和产业升级的重要方向和支撑。在高校,学生对智能机器人的研究和开发,不但可以提高学生多学科交叉应用的能力,而且能够培养学生对系统的整体认知以及对全局的整体规划能力。本文主要研究和设计了一种智能迷宫机器人——电脑鼠,它是一种针对国际IEEE标准电脑鼠竞赛而设计的超小型智能机器人。本文对原有电脑鼠的软、硬件系统进行了整体优化和重新设计,通过改善系统结构、提升系统信息处理能力、改进电机控制算法、增加冗余检测信息、优化数据处理方式等手段,实现新型电脑鼠系统在迷宫中的更快更稳定运行。目前,电脑鼠机器人大多采用结构简单的单处理器设计方案,因此不能在全局层面上同时兼顾电脑鼠高机动性、高稳定性和复杂上层算法的系统实现。本文提出了一种紧凑双层板+双ARM处理器的全新系统结构,能够有效提高新系统对上层和底层的同步处理能力,包括高效运行涉及全局路径规划的上层复杂算法,快速采集和准确处理传感器的检测数据,稳定控制底层电机的动作执行等。相较于绝大多数方案中所选用的步进电机和直流电机,本文采用的空心杯电机有效提升了电脑鼠的机动性能,加速、转向和制动效果明显。同时,原有电脑鼠系统的底层控制和数据处理方法都已无法保障新系统的快速、可靠运行,因此,本文首先针对性的设计了空心杯电机的编码反馈和红外反馈控制算法；其次,本文对红外模块的分布进行了优化,并改进了红外数据的处理方式,使挡板距离的检测精度优于2mm,有效保障了红外反馈算法的控制效果；最后,为了提升高速下系统控制的可靠性,新系统增加了陀螺仪模块,并结合多传感器信息融合思想提出了转向过程中编码器与陀螺仪的数据融合方法。新型电脑鼠系统需要将独立的上层和底层处理模块融合为一体,因此,本文在最后对双ARM之间的信息交互方式进行了设计,介绍了新型电脑鼠双ARM通信的格式及其实现方法,经过大量实践验证,该通信方法能够充分满足系统在高速运行下的信息交互要求。此外,本文实现并完善了一种迷宫信息外部存储的断电保护电路,基于Labview和无线传输模块设计并搭建了电脑鼠系统的动态调试平台。