由于目前工业机器人向着多规模、多种类、小批量和复杂化等特点发展。若仍按着传统的设计方法“一种需求，一次设计”，就会产生很多弊端和麻烦。而模块化工业机器人与传统设计的机器人相比，不仅可以迅速构建客户需要的机器人，而且还能解决工业机器人规格、品种、设计周期和成本等问题。为了提高活塞生产线的高柔性化和高自动化，本文针对活塞生产线的应用环境，设计了几种基本模块，然后通过模块间的组合建立一种活塞生产线上应用的关节式模块化机器人。而且，针对其中的谐波减速器基本模块进行了深入研究，使模块的动力传达、结构优化、使用寿命和减速比更出色。本文根据模块划分原理和机器人模块的划分种类，针对四自由度关节式串联机器人进行模块划分。本文设计了六种基本模块：基座模块、辅助模块、水平关节模块、垂直关节模块、抓取模块和谐波减速器模块。对谐波减速器模块进行深入研究，简单分析其工作原理和柔轮（环和壳体）理论，并研究了齿轮间的啮合理论。然后设计了谐波减速器的具体尺寸，通过Pro/E建立谐波减速器的刚体整机模型，再通过ANSYS与ADAMS联合生成柔轮的模态中性文件，然后在ADAMS中建立其刚——柔混合模型。最后对建立的谐波减速器进行动力学仿真分析，以及柔轮和整机的模态分析。