摘要：可重构模块星球机器人系统由母体和多个子机器人模块组成，单个模块可以独立运动和操作，多个模块可以重构组合成不同构形，模块采用非对称式轮手一体机构，具有姿态方位性和运动方向性，重构目的是组成在某种环境下更好地完成有向性运动的构形。基于此，提出矢量构形概念，将运动趋势方向和方位性融合到构形拓扑结构中。在模块矢量分析模型基础上，提出并构建状态构形矢量（State configuration vector,SCV）和状态构形矩阵（State configuration matrix，SCM），对非对称式单模块和整体构形的状态信息进行描述，同时支持预定义的数学变换操作，可以表达并触发模块的基础动作、构形重构。提出离散模块组合重构成目标构形的优化分析算法，通过实例仿真计算获得优化分析的选择结果。

关键词：可重构模块星球机器人 非对称式轮手模块 矢量构形 状态构形矢量 状态构形矩阵 

单位：中国科学院沈阳自动化研究所机器人学重点实验室; 沈阳110016; 日本立命馆大学COE推进机构滋贺525-8577日本