随着计算机技术、超大规模集成电路、控制理论、人工智能、传感器技术等的不断成熟和发展,由多学科交叉而形成的多机器人学研究也进入一个崭新的阶段。由于Agent理论的出现和发展,多Agent系统(MAS)研究已经成为分布式人工智能研究的一个重要部分。目前,多机器人系统的研究已经受到国内外研究机构和产业界的重视,基于MAS理论的机器人群体协作研究也已经成为多机器人系统研究的一个热点。本课题是结合中北大学自然基金项目“基于MAS的足球机器人路径规划的研究”进行。在MAS理论的基础上,主要研究了大规模机器人群的系统体系结构以及协作机制,并将其应用于机器人足球比赛。本论文首先对当前多移动机器人的基本理论和应用问题进行了深入地分析和总结。并在MAS理论基础上,深入研究和分析了多机器人系统的系统体系机构和协调协作机制。其次,针对大中型规模机器人群体,本文建立了一种分层式的组织形式和控制结构,同时在深入研究合同网协作机制和熟人协作机制的基础上,提出了一种适应该分层式建模的合同网能力协作机制,并对该协作机制进行了举例和理论分析。最后,通过在IR-SDS智能机器人系统平台上建立具体的模型结构,并进行仿真实验,实验数据证明了该体系结构与合同网能力协作机制应用于大中型机器人系统中的优越性。