1、多机器人系统是统合了机械、电子、系统控制等多方面的系统工程。多机器人系统在提高机器人系统工作效率的同时，也将机器人的运用扩展到了需要高度协调的工作中。使机器人在救援、运输、探测，甚至军事等方面都得到了更加广泛的运用。因此多机器人协作系统的发展受到世界各国的重视，世界范围内有大量的研究机构都在着手相关的研究。[1]

在20世纪40年代中期，Walter，Wiener和Shannon在研究龟形机器人时，发现这些简单的机器人在相互作用中能够表现出“复杂的群体行为”。在80年代末期建立世界上首个基于多智能体的多机器人系统（cellular robotic system，CEBOT）后，多机器人系统在理论和应用研究上取得了明显的进步。美国国防高级研究计划局（defense advanced research project agency，DARPA）、美国海军和能源部都对MARS2020、TASK、TMR和SDR等多机器人系统研究项目进行了投资，美国宇航局和美国空军也将多机器人的编队控制技术列为21世纪的关键技术。同时欧盟也启动了多机器人协同搬运的MARTHA项目，此外欧盟各国也有独立的多机器人研究项目，如瑞士联邦工学院的多机器人任务分配和规划问题研究、意大利的零空间编队控制方法研究，比利时的集群机器人研究等。日本研究机构对多机器人研究主要集中在仿生多机器人系统，如上文提到的名古屋大学的CEBOT以及日产公司的EPORO等。[2]

在国内，由于多机器人系统研究起步较晚，大部分的研究依然处于仿真和实验室阶段。但是中科院自动化所、上海交通大学、哈尔滨工业大学等科研机构均有自己的研究项目，并且多机器人相关的研究报告也在逐年增加。而2018年5月在西安表演的无人机灯光表演，也在一定程度上展示了近几年中国多机器人协作系统的成果。

在多机器人通信系统的研究上，作为对多机器人协作的首次尝试，在CEBOT的系统结构中，由作为上位机的机器人个体负责分配任务，并与其他的个体进行通信。信息的传递通过光传感器和通信总线完成，这相当于集中式结构。结合现在的情况，这种结构的冗余性和可拓展性较低。如果主机器人故障，会导致整个多机器人系统瘫痪，因此已经不适合现在复杂的任务需求。MinDART（Minnesota distributed autonomous robotics）多机器人系统利用信号灯通信，每个机器人均安装了摄像头和信号灯，同时在地面上设置信号灯以定位，最终完成搜救和搬运任务。CWMRP（Cloudbuster wheeled mobile robot platform）多机器人系统使用传感器信息来组织机器人，同时构建一个通信网络使机器人之间能够相互交换信息。同时国内也有不少相关的研究，比如解决多机器人系统通信中指令冲突的自调整多机器人通信方法。通过仿真实验证明该方法不仅可以解决指令冲突问题，还能够通过提前对下一时隙的调整，减少空闲时隙，最终缩短通信延迟，提高通信成功效率。还有研究通过Ad-hoc方式组建室外机器人通信网络，使得多机器人系统顺利进行了室外编队试验。以及MORCS-2（Mobile robot of central south-2）多机器人团队提过了一种网络可重构的通信手段，并进行了远程监控等试验。 [3][4]

2、发展趋势

单个机器人日益强大的性能赋予了多机器人系统更多的可能性，同时使多机器人系统表现出了更大的价值，使得越来越多研究机构和商业公司加入其中。如上文所述，西安无人机灯光表演成功地展示了实际情况下多机器人系统的运用方式和工作能力，但也出现了一些需要解决的问题。同时在构建地图和区域搜索领域，多机器人系统也相对单机器人有着巨大的优势。单个机器人往往会因为自身特性和外部环境因素的原因，使得获取的地图信息不完整。同时如果机器人出现故障的话，整个地图的构建工作就无法顺利完成。而一般情况下，多机器人系统则不存在以上的问题。首先，多机器人系统可以通过机器人之间的通信保证获取的地图信息的多样的，以此确保在地图构建是相对完整的。其次，多机器人系统中的单个机器人出现了故障是不会对整个系统的地图构建任务产生太大的影响。通过任务的再分配，多机器人系统可以使其他的机器人代替故障机器人完成任务。区域搜索同理，多机器人系统的合理编队很大程度上能够克服单机器人在工作效率上的不足。