机器人足球比赛是近年来国际上兴起的一种高科技竞赛活动。足球机器人是集机器人学、智能控制、数据融合、计算机技术、无线通讯、图像处理、机械学等多种学科和技术于一体的综合性产物,它本身又是一个很典型的非线性的控制对象,为各种控制理论提供了一个非常好的实验平台。足球机器人系统分为四个子系统—机器人子系统、视觉子系统、通讯子系统和决策子系统。其中决策子系统是整个系统的核心,应具有可自主完成知识提取,并确定机器人协作任务的能力,使整个系统具有智能体的特征。本文以FIRA MiroSot 5vs5足球机器人系统为研究对象,首先分析了MiroSot 5vs5决策子系统的过程,依据智能控制系统理论,构建了三层结构模型,即组织级、协调级和执行级。然后逐层详细介绍了每一层的设计方案。在组织级的设计过程中,采用了人工智能的状态空间表示方法,在比赛场上瞬息万变的态势中选择少量的具有代表性的离散状态来构成状态空间,通过定义角色和队形确定系统需要完成的任务。在协调级的设计过程中,本文提出了一种基于黑板的角色分配方案,并且针对比赛场上经常发生的运动死锁现象进行了研究。在执行级的设计过程中,本文建立了足球机器人的运动学模型,并针对机器人的基本行为和复杂动作给出了相应的路径规划与运动控制方法。