近年来,随着机器人和无线通信技术的不断发展,基于无线通信的多机器人协同技术在环境感知和监测领域得到极大发展,已成为当今的研究热点。在核电站、高压变电站、火灾隐患及含有毒气体等危险区域,不利于人类进行工作,可以利用机器人完成环境监测和数据回传的任务。多机器人一般以分队的模式工作,不同的机器人担负不同的任务,各机器人之间需要通过无线信号保持联系,所以保持各机器人之间的通信链路稳定可靠至关重要。同时机器人携带的资源是非常有限的,因此统筹优化各机器人的运动路径、中继机器人的部署以及发射功率是需要解决的重要问题。本文以无线机器人系统进行危险环境监测为研究背景,研究了一组探测机器人监测一片危险区域并将探测信息通过中继机器人传送到远程基站这整个过程的中继部署以及能量优化问题。本文的主要工作如下:首先建立了无线中继通信信道模型,研究了以丢包率为通信指标的瑞利衰落信道模型并进行了仿真验证;然后以一个探测机器人和一个中继机器人为研究对象,构造了系统的通信模型、运动模型以及总能耗模型。文中重点研究最优移动中继部署策略,根据无线通信系统端对端丢包率要求推导出移动中继和探测机器人的渐进最优发射功率,进而将问题转化为运动规划问题。在此基础上,通过构造系统最优能耗模型,利用内点法求解出满足系统丢包率的最优中继部署策略。最后用Matlab对不同的场景进行了仿真分析,仿真实验结果表明:本文研究的最优中继部署策略可以根据场景中探测机器人的运动路径、最大发射功率及采样率规划出中继机器人的运动路径和发射功率。将运用该策略得到的最优中继部署结果与其他策略的结果进行比对,本文的策略可以在满足系统通信需求的情况下,降低系统总能耗,验证了策略的有效性。