可重构模块化机器人是一种能够根据任务需要改变构形的智能机器人。它是由一系列不同尺寸的关节模块和连杆模块组成的，可以根据工作需要快速构建成最佳工作构形。构形设计和建立运动学分析的统一模型是可重构模块化机器人研究的重要内容。冗余度机器人关节发生故障后将故障关节锁定是一种简单可靠的容错方式，它已经得到越来越多的关注和研究。本文对可重构模块化机器人的构形设计、正运动学模型建立问题以及冗余度可重构模块化机器人关节相对速度突变问题进行了全面系统的研究与探讨。并基于动力学性能指标对冗余度可重构模块化机器人的轨迹规划进行了初步研究。 首先，研究了可重构模块化机器人的关节模块和连杆模块设计以及构形空间问题。针对目前构形空间计算存在的缺点，提出了一种改进的计算可重构模块化机器人构形空间的方法，即二次分类方法。在此基础上对空间4R可重构模块化机器人的构形空间问题进行了研究。 其次，对可重构模块化机器人的正运动学问题进行了研究。本文采用一种自动建模方法来建立可重构模块化机器人的正运动学模型，该方法只需要将已知的各个模块的变换矩阵按照装配成机器人的模块顺序相乘，就可以得到机器人的正运动学方程。 再次，研究了冗余度可重构模块化机器人的关节相对速度突变问题。选定以退化条件数作为冗余度机器人的优化性能指标，以梯度投影法为优化算法，分别以平面3R以及空间4R可重构模块化机器人为研究对象，分析研究了影响关节相对速度突变各种因素。得到性能指标、末端初始点、末端速度、关节初始角度和末端轨迹均影响机器人的关节相对速度突变的结论。 接下来，提出了一种基于退化条件数和关节相对速度突变的可重构模块化机器人构形设计和评价指标。进而以两个不同构形的空间4R可重构模块化机器人为研究对象，运用该指标进行了构形的评价和选择。 最后，初步研究了基于退化动态可操作度的可重构模块化机器人的轨迹规划问题。利用退化动态可操作度指标进行轨迹规划，可以保证机器人在在发生故障时刻具有较高的操作能力。