单个机器人从外界获取信息的能力十分有限,采用多个机器人协作高效地完成复杂任务是未来的趋势。多个机器人联合执行任务时,需要通过信息交流来进行多机器人之间的同步或协调,对多移动机器人通信系统的研究十分重要。本文针对分布式多移动机器人通信系统移动性强,动态组网等特点,采取了Ad hoc作为组网方式。路由协议是保障Ad hoc网络准确运转的一个关键因素,本文对Ad hoc组网下的多机器人通信时AODV路由协议进行研究。首先,概述了本课题的研究背景及现状,介绍了多移动机器人通信和Ad hoc网络的相关知识,探讨了Ad hoc网络下的路由协议,着重分析AODV路由协议的原理,简单地阐述了本课题仿真环境。其次,针对AODV路由协议中没有考虑节点的能量因素,而移动机器人采用便携式设备供电的问题,提出了一种改进的能量优化路由算法EAODV。EAODV采用能量分级的方法,把能量等级与度量路由性能的函数值和转发路由请求包RREQ的概率相关联,将能量与跳数两个因素映射到路由表中以选取最优路径。实验结果证明改进的路由协议均衡地利用了节点能量,有效提升了网络性能。再次,针对机器人节点负载过重导致的网络时延增加和数据包严重丢失等问题,在EAODV的基础上,度量每个机器人的负载水平,提出了基于负载与能量改进的路由协议LEAODV。LEAODV中利用多次监测到的MAC层队列长度的平均值度量节点负载水平,基于节点负载水平和能量等级重新设置路由请求包RREQ的转发概率,综合节点负载、能量与跳数三个因素选取最优路径。实验结果证明改进的路由协议使网络中负载分布更均匀,有效降低了移动机器人通信时的端到端时延。最后,针对AODV协议中路由失效后的修复机制局限于链路断裂后进行的问题,提出了基于HELLO包预修复的路由协议LEAODVR。改进协议LEAODVR中采用AODV-BR的备份路由策略,并在监测活跃路径上相邻节点的连接状况的HELLO包中加入了节点能量与负载的度量,链路上游节点利用度量值对链路提前修复,实验结果证明改进算法进一步提高了数据包的分组投递率,降低了路由重新发起频率。