机器人是综合了机械、电子、计算机、传感器、控制技术、人工智能、仿生学等多种学科的复杂智能机械,目前已成为世界各国的研究热点之一。近些年来由于机器人技术的发展,作为驱动机器人的软件框架越来越多的应用于商业机器人中,这些产品的服务人群往往是非专业人士,因此用于驱动机器人的软件和软件框架的安全性也就更加受到人们的重视。RT-中间件是一种构建机器人的软件框架,基于RT-中间件的数据传输协议是机器人软件框架数据传输的基础,前人使用了模型检验的方法对其进行了验证,但是在说明其所定义的形式化模型时,仅用了三组数据来说明其定义的形式化模型满足该协议的形式化规范,且存在状态空间爆炸的问题,因此本文采用形式化验证中定理证明的方法对该协议进行形式化验证。首先对形式化方法进行了介绍,对形式化验证的三种常用方法的原理和优缺点进行了分析,以定理证明方法中的HOL4系统为主,对HOL系统的历史、逻辑、证明方法、对策、策略等基础语法进行了深入的讨论,然后给出了使用定理证明进行形式化验证的一般方法,并对协议的实现和规范进行了形式化建模,基于协议的实现模型提出了一系列的性质和引理,来保证协议实现模型的有效性,最后完成了由实现模型推导规范模型的证明,证明了基于RT-中间件的数据传输协议的可靠性,并给予后续使用定理证明验证基于RT-中间件框架的其他应用一些启发。