可重构模块化机器人系统具有单元模块种类多、结构复杂且构型种类多样等特点，由于每次重构其动力学方程随构型变化而发生改变，使得传统建模方法不适合直接应用到其建模过程中。针对这一问题，文章提出一种具有模块化思想的动力学模型自动生成方法。首先根据各模块的特点采用旋量理论建立单元模块运动学、动力学模型，然后利用层序列数组（Layer Sequence Array）对系统拓扑结构及构型信息进行表达，确定各模块之间的相互作用关系，并结合牛顿-欧拉公式给出了可重构机器人动力学自动生成算法。最后通过仿真计算验证建模方法的可行性和有效性。

为了简化机械臂运动学表达形式,提高机械臂运动响应速度,提出了一种基于对偶四元数的正逆运动学建模方法。首先,利用对偶四元数建立机器臂正运动学的普适性方程,大大减少了正运动学的计算时间。其次,针对机械臂关节变量求解组合的问题,对现有的子问题进行描述并分成单轴和双轴两类子问题,该分类方法囊括了现有子问题分类,有利于关节变量分组求解。最后,以一个6R串联机械臂为例,进行了基于对偶四元数的正逆运动学建模及仿真分析。结果表明该方法有效,相比旋量法,其正运动学计算时间减少了约30%,其逆运动学求解几何意义更加明确。该方法可应用到其他子问题求解的机械臂构型。