在实际应用中，自重构机器人要想顺利完成任务，除了机器人具有重构能力外，更重要的是机器人如何自动快速有效地实现重构，这将直接影响任务的成败。因此，本论文在自重构机器人的构型表达及自重构规划等方面进行了研究。机器人的自由度、工作空间的性能等都和机器人的拓扑构型密切相关。根据链式自重构机器人单个模块的特点，结合图论的方法，提出了一种连接矩阵和连接关系矩阵，用来表达机器人的构型。该方法引入了连接器的信息，可以完整的表达机器人的构型，与实际构型之间具有一一对应关系，为自重构机器人的重构运动规划提供了必要信息。无标号、分布式的重构规划算法的提出，可快速的找到任意两构型之间的重构路径，确定重构过程中哪些模块需要连接，哪些模块需要断开，及模块之间连接和断开的顺序。为了实现机器人的自重构，还需要对其运动进行规划，以实现两模块的对接。机器人的自重构运动与机器人模块在三维空间中的位姿紧密相关，因此对每个模块以同样的准则建立局部坐标系,利用齐次坐标变换法求解相互连接的模块所在坐标系之间的变换矩阵，从而建立相应模块的标准变换矩阵,将各个模块的标准变换矩阵相乘，即可得到正运动学方程。通过对逆运动学的求解，可找出实现两模块连接的多条运动路径。对机器人动力学的分析，从多条运动路径中选出一条最低耗可行的运动路径。运动规划结合已得到的重构过程，可使自重构机器人能够找出最优的重构路径，自主的完成一种构型到另一种构型的重构。最后，用RecurDyn对7模块组成的自重构机器人进行仿真，验证了该重构算法的可行性。