为推动水中机器人技术发展和提高机器人比赛水平,本文基于MicrosoftRobotics Studio(MSRS)设计并实现了一种机器鱼水球比赛实时仿真系统。基此系统可测试机器鱼控制指令与关节位姿的变化情况、机器鱼之间的碰撞情况,验证多机器人协作控制算法和水球比赛策略等。　　 本实时仿真系统完全模拟实体机器鱼水球比赛,共包括七个模块:客户端策略模块,服务器端核心控制模块、公共接口模块、环境设置模块、仿真数据显示模块、辅助功能模块和机器鱼动力学建模模块。　　 论文主要内容如下:　　 (1)基本设计原理。包括机器人比赛仿真现状研究,水球比赛仿真系统技术分析和整体框架设计。　　 (2)底层结构的设计与实现。包括主服务模块设计、系统启动引导模块设计、消息订阅管理器控制设计、系统仲裁器控制设计、系统时钟及多线程控制设计。　　 (3)比赛控制部分的设计与实现。比赛控制部分对比赛进程、比赛状态进行实时仿真控制,并对机器鱼与仿真环境中障碍物的碰撞进行处理,处理结果通过仿真数据显示模块在终端显示。其主要内容包括客户端设计,服务器端动力学建模、碰撞处理、裁判控制系统设计,其中裁判控制系统包括比赛时间控制、犯规处理、死球处理、进球处理、比赛特有规则处理等。　　 (4)人机交互部分的设计。包括系统环境信息设置,比赛控制界面设计,比赛辅助功能设计等。　　 (5)比赛策略算法的设计。包括单策略双向进攻算法,单鱼攻防优化算法,多鱼协作攻防算法等。