群体机器人协作系统是群体机器人系统研究领域的一个重要课题。本论文在查阅大量文献资料的基础上对群体机器人协作系统研究内容和研究现状进行了分析总结。以基于博弈理论、蚁群算法及粒子群算法的群体智能理论为基础,探讨了群体机器人协作系统的基本原理；建立了群体机器人路径规划的数学模型；引入速度优化,构建智能机器人目标动态跟踪；建立了合作模式的宏观协调机制,解决了群体机器人协作系统存在的冲突。以PIC单片机控制为主、红外光电传感器为系统输入、直流电机PWM控制信号为系统输出,开发了群体机器人硬件系统,并以群体智能理论为基础,编写硬件控制程序；以面向对象的可视化编程软件为平台,开发了具有人机交互界面的群体机器人软件系统。基于已经建立的群体机器人实验系统为平台,针对任务的不同,通过研究群体结构体系的分配模式及控制策略,优化算法,以系统实现行为为目标,进行了群体机器人队列协作物理实验,分析了实验结果,验证了整个群体机器人协作系统可以稳定可靠的运行,证明了该方法运用到群体机器人协作系统平台具有良好的效果。