机器人足球比赛是近年来迅速发展起来的一项科技竞赛,主要涉及精密机械、机器人技术、自动控制、感知与融合、通信、计算机视觉与图像处理、多Agent、推理与决策以及机器学习等多个相关领域,是研究机器人技术和人工智能理论的良好实验平台。足球机器人系统分为视觉子系统,决策子系统,通讯子系统,控制子系统和机械子系统。本文以RoboCup小型组机器人足球比赛为研究平台,设计与实现USB2.0接口的全双工无线通信系统,同时从软硬件方面详细描述了机器人小车控制系统的设计与调试。论文主要研究工作如下:首先,介绍了机器人足球的概况。对国外近年来Robocup小型组比赛水平、现状及技术要求进行了分析。其次,详细地阐述了Robocup小型组机器人无线通信系统的软硬件设计与实现,利用两个半双工无线收发模块实现全双工通信,并采用USB2.0接口进行高速实时的数据传输,同时制定无线通信系统传输协议等。然后,阐述了足球机器人平台的硬件设计。足球机器人底层系统硬件设计包括电机驱动、带球、击球、挑球、无线通信、红外检测等。考虑足球机器人比赛系统性能需求,采用DSP+FPGA的方式来设计控制系统。最后,详细描述了足球机器人平台相关软件设计。对DSP及FPGA的编程作了简要的概述。介绍了软件控制的总体结构和功能模块,详细说明了各个模块程序编写,包括DSP初始化程序、主控制程序、FPGA顶层程序以及DSP与FPGA之间的接口程序等。为了提高控制性能,系统做了抗干扰设计。同时对机器人小车性能进行测试。以本文实现的系统作为机器人小车的小型组球队DUT Fantasia SmallSize代表大连理工大学参加了2007年10月举行的RoboCup中国公开赛,取得了Robocup小型组季军的好成绩。