多机器人编队队形问题研究包括队形形成和队形控制两个部分。队形形成主要研究如何使多机器人系统从一个无序的初始状态形成一个整体具有规律性的目标状态。队形控制是研究在多机器人编队朝着目的地前进的过程中,既要遵循一定的队形约束,又要适应当前工作环境的约束(如障碍物或空间的物理限制)的控制技术。多机器人队形问题的研究具有重要意义,在工业、航空航天、军事等领域具有广泛的应用前景。本文研究的多机器人编队中,机器人的数量在几十到一百之间,属于大规模机器人系统。而大规模机器人系统的特点是,单个机器人的性能较低,对于队形控制的要求更高,对于算法的效率要求更高。因此,本文采用分布式的机器人系统,提出了更适合大规模机器人系统的基于行为的控制方法,实现机器人编队在移动过程中躲避障碍物并且保持队形的目标。为了降低队形形成过程中的计算量,给出了一种分类搜索方法来解决大规模机器人的任意队形形成问题。编队中将有一百个甚至更多的机器人,该方法将工作区划分成方格并且将机器人分成3种状态类型,同时给予不同状态类型的机器人不同的分配优先级,进而达到避免全局范围搜索、降低算法时间复杂度的目的。本文对上述方法的控制性能进行了大量详细的实验研究,并对比分析了实验结果,验证了该方法的可行性和有效性。