传统机器人一般是针对特定空间内的特定任务对机器人的机械构型和运动控制进行设计的,它们往往具有固定的结构,这些固定结构的机器人特点是低成本和高精度。然而这些传统机器人一个普遍存在的缺点是不能够适应工作空间和工作任务的改变而改变自身的结构,并且在不同工作环境下完成不同工作任务有一定的局限性。模块化可重构机器人的研究目的就是解决这些传统机器人的诸如以上提到的各种缺陷问题。　　本文在第一代旋转模块的设计基础上针对其现存的缺点对旋转模块进行了结构的改进,并对模块化机器人的关节模块进行了研究。按照任务要求对模块化机械臂进行了构型分析与设计,设计连接件并组装6自由度机械臂和7自由度机械臂。实验室最终目的是完成家用服务机器人的设计,因此本文设计机械臂构型后也设计了一款机械手充当机械臂的末端执行器。　　机械臂构型设计完成后,本文对所设计的6-DOF模块化机械臂进行了运动学分析。运动学逆解计算完成后针对其多解问题编写了优化选择逆解算法程序,并在机械臂样机上进行了程序验证。同时,基于运动学正解本文对6自由度模块化机械臂做了运动空间的Matlab仿真分析,结果与机械臂样机的实际分析吻合。　　本文对机械臂的抓取运动进行了关节空间轨迹规划,将运动轨迹按照起始点、提升点、下降点和终止点分为三段,并用多项式插值轨迹规划算法对其进行了轨迹规划。　　最后结合模块化机械臂的结构特点设计了总体-分布式控制系统。上级主控机主要完成系统管理和各种复杂运算功能。下级各关节模块采用Copley驱动控制器,负责接收主控机的速度、位置等控制命令并按照接收的命令对各关节进行驱动控制,具有很高的工作效率。