在关于移动机器人的诸多研究领域中，机器人定位是一种十分关键的技术，是实现机器人自主运动和其他任务的基础，并有着较强的工程背景，涉及领域广泛，是一个具有重要研究价值的课题。在机器人自定位方面，本文将全向视觉传感器作为一种增强型测距仪，在基于贝叶斯滤波理论的自定位理论框架下，利用粒子滤波自定位方法融合全向视觉获得的信息与里程计信息，实现了自主式足球机器人自定位。 本论文以东大“牛牛”自主式足球机器人为研发平台，系统地研究了自主式足球机器人的定位问题，成功设计了基于全向视觉和粒子滤波的机器人自定位子系统和基于异构双目视觉的多物体实时定位子系统。根据机器人足球世界杯赛中型组比赛的要求，设计了一种特殊曲面的凸面反射镜全向视觉传感器，其视野范围非常大。通过这种传感器，机器人可以获得周围水平方向360°、竖直方向大到半球视场的环境信息。在物体定位方面，本文在全向视觉传感器的基础上，添加前向视觉传感器，构成了异构双目视觉。全向视觉可以对体积较大或距机器人较近的物体进行较好的定位；前向视觉视野范围较小，但对体积较小物体的定位能力非常强。两路视觉互补，使得机器人能够稳定、高效地进行物体定位。 实践证明，本文设计的全向视觉传感器及机器人定位系统可以很好地应用在自主式足球机器人系统上。