足球机器人涉及到人工智能、计算机、无线通讯、图像处理、机械电子、信息融合等相关领域,作为一个很好的机器人研究平台越来越受到科研机构和大专院校的关注。本文以RoboCup足球机器人比赛为背景,对机器人的运动控制系统、机器人截球算法、轨迹跟踪算法三个关键技术进行了研究。论文主要研究工作如下。(1)介绍了MT-OR三轮全向机器人的运动控制系统的软、硬件结构设计,分析了三轮全向机器人的全向轮结构;对robocup足球机器人中型组比赛进行了介绍。(2)分析了机器人基本的运动特性,建立了三轮全向机器人的运动学模型;针对机器人带球状态下的运动,进行改进建立了不丢球的运动学模型。(3)足球机器人截球动作要求具有很高的快速性和准确性。通过对足球机器人截球特性分析,预测球的运动趋势,增加一个绕前速度。再分别对机器人的直线速度和自旋转速度运用专家PID控制,实现了机器人从正面精准截球的目的。(4)通过利用建立的不丢球运动学模型,结合预瞄控制方法,设计了基于预瞄控制的足球机器人不丢球的轨迹跟踪算法。实现了在带球情况下不丢球的机器人轨迹跟踪。仿真和试验证明本文各种算法的可行性。最后对全文进行了总结,阐明了整个研究的重点和主要的研究成果。