随着电子科技技术的快速发展,机器人已经逐渐的进入到人们的生活当中。机器人发展迄今已有近百年历史,国内的机器人更集中于工业机器人,真正能够走到百姓家庭中的机器人少之又少,而从机器人发展的趋势来看,为人类提供便捷或娱乐型的服务机器人将会成为日后的主要研究方向。本文通过对机器人控制系统的深入研究,设计了一种模拟人颈部动作的小型服务类机器人控制系统。本文对人体颈部的运动进行分析并将其动作拆解,通过小型机器人颈部机构模拟颈部的主要动作,并设计出小型机器人颈部机构的运动系统控制方案。使用STM32系列单片机作为系统控制处理器,并对构成其最小系统的各个电路进行了介绍。分析对比了几种常用于机器人控制系统中驱动电机的优缺点,确定使用步进电机作为控制系统驱动电机。对小型机器人颈部机构的运动进行运动学分析,并对各关节的空间运动轨迹进行规划,同时在控制系统中加入蓝牙远程控制方式,使小型机器人颈部机构的运动控制系统更加灵活且智能化。根据小型机器人颈部机构的机械结构特点,将机器人各关节与人体进行关节部位的动作映射,根据各关节的运动限幅,在关节活动范围内为其设计基础的舞蹈动作,亦可通过蓝牙连接方式自定义机器人的姿态。由于该运动控制系统使用步进电机来驱动每个关节的运动,因此对步进电机在运行中出现的丢步情况进行分析排除,确定了因电机在启动和停止时的加减速过程不充分导致步进电机出现丢步及噪音等问题。本文分析对比了三种常用于步进电机中的控制算法,确定采用七段式S型控制算法来作为关节驱动电机控制算法,使用MDK5软件对S型控制算法进行仿真,根据仿真输出的脉冲图像验证了S型控制算法的正确性。