可重构模块化机器人系统是由一套具有标准连接接口的模块组成，这些模块能够根据特定的任务要求而被快速的装配成具有不同运动学参数和动力学行为的机器人构型。现代工业生产的工作环境与任务多变，需要采用能够快速适应任务的制造装备与制造系统。可重构模块化机器人的特点恰恰满足了现代化生产的这种需求，而且大大的提高了工作效率，降低了成本。本文就是基于这一点，对可重构模块化机器人的构型设计方法与运动学作了相应研究。可重构机器人的模块划分与模块化平台的建立。首先本文利用面向功能的模块划分方法，对可重构机器人进行了模块划分，实现了机器人快速重构性。并且利用基于对象的模块表达方法对模块的性能参数进行了分类描述，在此基础上利用Microsoft Access建立起可重构机器人模块化平台数据库。构形设计是可重构机器人设计的核心内容。本文对构形设计问题进行了描述，建立了构形设计的优化模型；在构形设计过程中采用了一种基于遗传算法的机器人多目标评价方法，通过实例计算证明了构形设计方法的有效性。在构形的评价方面采用了基于遗传算法的评价方法，避免了机器人设计过程中反复求逆解的困难。运动学建模问题是可重构机器人的主要内容之一。对于正运动学模型的建立采用运动旋量的指数积公式。将模块化平台中各模块建立相应的变换矩阵，按照机器人构形表达的装配顺序将各模块变换矩阵从基础模块开始依次相乘得正运动学方程。对于逆运动学问题，根据推导出的正运动方程和微分运动学公式建立了逆运动学数学模型，并用牛顿—拉普松迭代法得出逆运动学迭代公式。