智能机器人技术的发展是当今世界高科技领域备受关注的热点课题。机器人在当前生产生活中的应用越来越广泛,近年来机器人技术向着机械结构模块化、可重构化的方向发展,基于模块化组件实现机器人原型设计成为机器人研究的一种新方法。“创意天地中级体验”系统是面向中国科技馆新馆设计的展品,该系统集计算机视觉技术、机器人设计技术、人工智能技术和人机交互技术于一体,是一个多学科交叉应用的典型系统。在系统设计和实现过程中,本文针对其中的若干关键技术进行了深入研究,提出了可行性方案,实现了预期的设计目标。具体研究概括如下：基于计算机视觉技术与光电感知信息融合的方法实现机器人位姿识别；采用模板匹配法有效提高了视觉系统的实时性能。将LEGO组件引入了机器人系统设计中,有效提高了机器人设计的效率,并为机器人技术的研究提供了一个平台。针对系统的无人看护和免维护功能的需求,设计了机器人自动归位与自动充电功能,提高了系统的智能性。针对流动人群免培训式的机器人任务规划和控制的需求,设计了基于模块化组态流程设计的人机交互平台,提高了系统的交互性和可操作性。基于上述关键技术,最终实现了“创意天地中级体验”智能系统。该系统近一年的现场稳定运行状况表明,本文提出的若干关键技术方法有效,系统具有稳定性和可靠性。