Robocup是近年来国际上迅速开展起来的高科技对抗活动，足球机器人在产、学、研方面都有很大的研究意义。机器人足球融合机械设计、自动控制、无线通信、图像识别、人工智能等多项技术，已成为机器人研究领域中的一个热点。机器人足球赛的结果反映了一个球队在各相关学科的综合实力，机器人的性能是球队整体实力的基础。本文是以Robocup小型组足球机器人为技术平台，首先阐述了研究机器人足球赛的意义，分析了国内外足球机器人的发展过程和现状。通过对比赛规则的理解明确了足球机器人控制系统算法的目的和要求。然后通过大量文献的阅读，从足球机器人车轮布局入手，研究了全方位机器人的底层运动学的分析，得到了比赛场上的机器人位姿与机器人运动的加速度和速度之间的关系式。并使用MATLAB仿真得出足球机器人行进时所具备的最大加速度，为机器人控制提供了理论基础。论文以机器人由于机械原因所造成的质心偏移所造成的控制问题为重点，在机器人不打滑的前提下提出了质心偏移时速度和加速度的运动模型并进行了运动分析，然后利用线性规划方法对电机的出力分布进行优化。最后以Robocup小型组四轮普通蝶型全向机器人作为试验对象，利用上述模型计算出了三维方向得到最大合力时每一个电机所应出力比例。接下来论文提出了机器人的运动控制算法，对于上层控制算法，建立了“位移优先”原则的运动过程的“梯形模型”，对上层运动进行了具体分析，计算得出预期速度，然后再将预期速度传送到下层控制系统，采用全局增量式PID与Bang-Bang控制结合的方式来控制机器人的具体运动，使得机器人可以迅速、准确的达到预定位姿。然后提出了质心偏移时对运动控制算法的几个关键问题，结合上层摄像头验证了质心偏移运动模型结合画出并分析控制算法的轨迹。