Bài báo này trình bày phương pháp nhận dạng hệ thống phi tuyến MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output nonlinear system) sử dụng mạng nơ-ron RBF (Radial Basis Function Neural Networks). Phương pháp này được ứng dụng để nhận dạng đối tượng robot di động đa hướng (Omni-Directional Mobile Robot). Mạng nơ-ron RBF được xây dựng và huấn luyện trực tuyến dựa trên dữ liệu vào ra của đối tượng. Kết quả mô phỏng trên phần mềm MATLAB cho thấy phương pháp nhận dạng đã đề xuất mang lại hiệu quả cao và ổn định kể cả đối với trường hợp có nhiễu tác động vào hệ thống.