模块化自重构机器人是由一些具有相同于运动和感知能力的模块连接组成的复杂系统，通过模块的简单的感知能力实现对环境的识别，通过模块有限的运动能力完成整体构型的运动与重构过程，进而实现适应复杂环境下多变的工作任务。自动对接是自重构机器人研究领域中的一个重点，它是自重构机器人构型变换、自修复及鲁棒性研究中的关键环节，具有很强的实用研究价值；此外如何解决对接或重构变换、自修复等过程所形成新生构型的适应性运动也是自重构机器人运动控制中的一项重要的研究内容。本文将重点研究UBot自重构机器人的自动对接及构型运动协调控制。由于Ubot自重构机器人系统中的主被动模块并不具备环境的感知能力，为此我们研制一种与UBot机器人相兼容且集成多种传感器的传感模块以增强自重构机器人与外界环境交互的能力。为完成运动模块组与目标模块的准确对接，提出了一种分步定位方法：基于视觉的预定位及基于均布线性霍尔传感器的精确定位，经两步定位实现允差范围内运动模块组与目标模块的相对位姿调整。提出一种基于激励脉冲的分布式运动协调控制算法，通过激励脉冲信号在构型中的传播，实现构型中组成模块之间的局部拓扑连接状态识别，模块的功能角色判断，最后根据连接状态映射关节动作，生成构型整体协调运动。该算法具有动态适应性、尺度扩展性及异步性等特点，可以很好的适应构型拓扑形式和组成模块数量的变化，有效解决了具有一定构型特征新生构型的适应性运动生成。最后，建立起UBot自重构机器人自动接的实验系统，通过底层硬件程序及Matlab环境下上位机程序的编写，实现自动对接的控制过程，证明了方法的有效性；通过蠕虫构型的适应性运动生成验证了分布式协调控算法的可行性。最后，对模块组自动对接和由对接产生的带有传感模块蠕虫构型协调运动生成的整个过程在SPL环境下进行了仿真。