该文首先将子功能相关度计算方法和模块分类结合起来,为合理划分功能模块、降低服务机器人制作成本提供了新的思路.同时,建立了标准结构模块运动方程,为模块化机器人计算机辅助设计打下良好基础.该文首次在机器人环境信息分类基础上使用基于多级栅格化的地图数据结构存储环境模型,并提出相应的基于射线扩展的动态规划;同时,将模糊逻辑控制引入运动规划算法,提高了机器人对动态环境变化的适应性;结合移动机构的特点对服务机器人移动轨迹规划进行探讨,为降低服务机器人操作复杂度、提高其自主度打下良好的基础.该文首次将能源分析和故障树分析方法结合得到服务机器人的事故根源,并提出相应的安全措施.这一步借鉴工业机器人的安全手段,对服务机器人安全系统设计进行了探讨.同时,使用花费最小的最优化分配方法及马尔柯夫方法对服务机器人系统进行可靠性优化设计.最后从低成本角度出发讨论服务机器人机械系统各组成部分结构特点及设计要求,对典型机构在进行分析的基础上提出简单可靠的改进方案,为服务机器人机械结构实用化设计打下良好基础.