随着计算机技术和无线通信技术的不断成熟与发展，单一机器人系统难以胜任的工作被由多个机器人组成的群体系统取代己经成为了可能。群体机器人系统具有环境感知力强，效率高和鲁棒性强等单机器人难以掌握的优势，而多机器人的编队控制已成为多机器人协作领域研究的重要内容之一。本文在总结相关研究成果的基础上，重点对机器人群体的队形形成与保持进行研究，提出了合适的控制算法。论文主要工作内容和研究成果如下：（1）介绍本课题的预备知识及描述相关系统模型和算法。其中，预备知识是有关图论理论的介绍，包括图的邻接矩阵和Laplace矩阵；相关系统模型有二阶机器人群体系统模型和虚拟领导者模型；算法包括蜂拥控制算法和社团划分算法。此部分是为接下来机器人群体编队的研究作准备。（2）针对大规模机器人的群体运动过程控制中，多机器人的队形不易形成和保持以及机器人个体间的通信等问题，提出一种基于多级拓扑结构的机器人群体编队控制算法。首先，设计一种多级拓扑结构作为机器人群体在动态期望区域内的编队形状；其次，在此基础上提出一种机器人群体编队及避障控制器，各层级间机器人的通信是双向的，控制器中形状调节力用于解决编队中因可能出现局部极小值而导致机器人死锁的问题，并保持队形稳定，方向控制力用于确定队形结构的方向。最后，在本章中给出了一些仿真来验证了所给出编队算法的正确性和有效性。（3）在进一步研究大规模机器人的群体运动时，可通过引入社团划分和牵制控制的思想，提出了一种基于社团和多级拓扑的机器人群体编队控制算法。首先，基于层次聚类算法，将机器人群体分成若干社团并找出每个社团中的固定牵制机器人；其次，设计一种多级拓扑结构作为各个社团结构中机器人的基准队形；最后，提出一种机器人群体编队及避障控制器，并解决了群体系统中可能出现的局部极小值和队形的结构方向不稳定情况，实现了群体队形的形成与保持。在本章的最后仿真实验验证了该控制算法的有效性。