模块化作为一种新型的研究方式,在智能机器人领域倍受青睐。模块化机器人是由多个独立的执行模块、传感模块、驱动模块、控制模块所构成,只需将各个模块组合就可形成一套完整的机器人系统。相较于传统设计的机器人功能结构单一、维修保养不易等特点,新型的模块化机器人则以其研发时间短、成本低、可靠性高等特点逐渐在智能机器人领域得到发展。图形化编程是当前编程领域提出的一种新型方式,以简单直观形象化的图形代替原有的代码,图形之间的接口连线表示数据流向,编程难度降低,效率提高。本文结合两者的优点,研究了基于图形化编程的模块化机器人运动性能,研究内容包括机器人的模块化结构设计及运动性能分析、机器人轨迹行走控制算法和误差计算、基于LabVIEW的图形化模块编程设计和控制系统编程的实现以及样机试验研究。本文首先将机器人划分为多种模块并对其进行结构设计,对机器人的不同行走方式进行了概述,得到了不同夹角的机器人四轮行走方式的速度分布示意图,建立了正交布局方式的四轮底盘运动学模型方程,根据牛顿第二定律推导了机器人运动模型的动力学方程,并对其在斜坡上运动的稳定性进行了研究。其次,建立了基于超声波测距和六轴加速度陀螺仪的机器人路径行走的实时控制算法,并在此基础上,设计了直线和圆弧几何路径的运动控制方程,校正了其行走过程中的路径误差及路径调节方式;在LabVIEW开发环境中设计了机器人相对应的控制编程模块及实现了模块组合的编程。然后,设计实现了机器人的控制系统,包含电机控制的UART通信、定位姿态数据采集的IIC总线通信、直流伺服电机的闭环驱动以及转动模块、摆动模块的开环速度驱动方式、各类传感器数据采集等。介绍了实时控制主系统与编程模块之间的软件实现。最后,搭建机器人路径仿真模型,得到了直线和圆弧的仿真轨迹并对其在不同试验参数下的路径误差进行了分析。介绍了实物样机和实验环境,进行了实物样机的误差校正,并进行几何路径行走试验和机器人抗干扰试验,验证了前述章节理论控制算法的准确性和实时性。