为了提高机器人在极端恶劣条件下的生存寿命,降低故障率,由此提出弹复性机器人的概念。当机器人的部分功能受损时,可以通过某种修复方法自动恢复损坏部分的初始功能,此类机器人被称为弹复性机器人。实现机器人弹复性的方法之一是改变机器人的拓扑结构,以有效单元代替失效单元。由于模块化机器人本身的离散特性,其拓扑结构较容易被改变。因此本文致力于利用模块化机器人的设计思路对已有的弹复性机器人的原型进行优化设计,并通过MATLAB仿真和实验验证所设计的机器人模块高效对接分离的可行性。本文的两个主要研究目标为:(1)设计可以实现高效自修复的弹复性机器人模块原型。(2)实验验证优化设计后的弹复性机器人模块对接的可行性。本研究通过公理化理论分析得出弹复性机器人的设计矩阵,进而得出具体设计目标,建立模块间可同轴线配置的优化设计原则,提出新的弹复性机器人模块设计方案。利用软件进行运动学仿真验证其实现自修复的可行性,并设计出机器人模块单元的主板硬件电路。利用3D打印技术加工零件,搭建出完整的弹复性机器人模块。最后实验验证模块间的高效连接与分离的可行性。本文主要有以下研究成果:(1)根据优化设计后的弹复性机器人原型方案完成机器人硬件模块搭建;(2)通过仿真和实验完成机器人实现自修复可行性的验证。