MM-Hand: A 21-DOF Multi-modal Modular Dexterous Robotic Hand with Remote Actuation
The University of Hong Kong（香港大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；XiFengGu Ltd.（西风谷有限公司）
MM-Hand通过远程驱动技术实现21自由度多模态模块化机械手，集成了弹簧回弹腱驱动手指、3D打印模块化手指和手掌结构、快速腱连接器及多模态传感系统，验证了其轻量、传感丰富和可维护性。
2026-04-19 cs.RO
CHIGLU: A Modular Hardware for Stepper Motorized Quadruped Robot $\unicode{x2014}$ Design, Analysis, Fabrication, and Validation
American International University-Bangladesh（孟加拉美国国际大学）；University of Dhaka（达卡大学）
本研究针对仿生四足机器人多步进电机控制需求，设计了可堆叠低成本控制器与微控制单元的模块化PCB硬件，经PDN仿真与DFM优化，实现12台步进电机控制，为多轴仿生机器人步进电机控制系统提供紧凑可靠的解决方案。
2024-08-26 cs.RO cs.SY eess.SY
Docking and Undocking a Modular Underactuated Oscillating Swimming Robot
我们描述了一个对接机制和策略，允许模块化自组装的Modboat：一个便宜的欠驱动振荡游泳机器人由一个单一的电机供电。由于推进是通过摆动实现的，因此只能在平均值上控制方向;这使得对接复杂化，对接需要精确的位置和方向控制。鉴于这些挑战，我们提出了一个对接策略和运动原语控制方向，并表明，这种策略可以成功对接在多种配置。此外，我们还证明了Modboat也能够脱离并改变其码头配置，而无需任何额外的驱动。这在类似的模块化机器人系统中是独一无二的。
2021-10-28 cs.RO
Modular Deep Q Networks for Sim-to-real Transfer of Visuo-motor Policies
Australian Centre for Robotic Vision (ACRV)（澳大利亚机器人视觉中心）；Queensland University of Technology (QUT)（昆士兰理工大学）
本文提出模块化深度强化学习方法，通过在感知与控制之间引入瓶颈，实现仿真到现实的迁移，提升机器人视觉-运动协调能力。
2017-12-19 cs.AI cs.CV cs.LG
Hierarchical Learning for Modular Robots
Erle Robotics；Venta de la Estrella Kalea, 6；Vitoria-Gasteiz, Araba, Spain（01006 Vitoria-Gasteiz, Araba, Spain）
我们认为，分层方法可以成为模块化机器人实现可重构性的关键。我们提出了一个模块化的机器人，允许机器人同时学习多个任务的分层方法。我们的评估结果提出了一个由两种不同的模块化机器人配置，即3度的自由度（DoF）和4DoF与两个相应的目标组成的环境。在训练过程中，我们切换配置和目标，旨在评估训练神经网络，能够选择适当的运动原语和机器人配置，以实现目标的可能性。然后将训练好的神经网络在具有3DoF和4DoF配置的真实机器人上传输和执行。我们演示了这种技术如何推广到具有不同配置和任务的机器人。
2018-02-12 cs.RO
Robot motor learning shows emergence of frequency-modulated, robust swimming with an invariant Strouhal-number
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文通过模块化机器鱼、CPG 控制与强化学习研究运动控制的 FSI，发现频率快速收敛、步态抗扰，并形成不变的基于波动的 Strouhal 数。
2023-07-17 cs.RO
Learning Transferable Motor Skills for Geometry-Aware Robotic Surface Tasks
Czech Institute of Informatics, Robotics, and Cybernetics（捷克信息学、机器人学与自动化研究所）；Czech Technical University in Prague（布拉格捷克技术大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
提出一种模块化框架，将几何运动规划与执行级专家行为解耦，通过可解释的原子运动规则和神经网络推断，实现跨几何形状的迁移学习。
2026-05-29 cs.RO
COMPAct: Computational Optimization and Automated Modular design of Planetary Actuators
Indian Institute of Science (IISc)（印度科学研究所）；Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院罗基分校）
本文提出COMPAct框架，通过系统优化齿轮箱参数并自动化执行器CAD设计，实现执行器的高效设计与3D打印，实验验证了不同齿轮箱类型在效率、背隙和刚度上的性能差异。
2026-04-01 cs.RO
Finding Optimal Modular Robots for Aerial Tasks
Lehigh University（理海大学）
本文针对传统飞行器执行器约束导致的能力受限问题，提出一种由同质长方体模块组成的可重构模块化多旋翼飞行器，建立其执行能力数学模型，并给出面向给定任务的最优配置求解方法，通过三维仿真验证了系统对不同任务需求的适应性。
2023-05-29 cs.RO
Designing and Validating a Self-Aligning Tool Changer for Modular Reconfigurable Manipulation Robots
Department of Systems Innovation, Graduate School of Engineering Science, The University of Osaka（大阪大学工学研究生院系统创新学科）；Industrial Cyber-physical Systems Research Center, The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（国家先进工业科学与技术研究院工业协同物理系统研究中心）
本文提出了一种自对齐工具更换系统，通过被动几何结构和紧凑旋转站实现模块化机器人可靠工具重构。
2026-03-05 cs.RO
Robodimm: A Physics-Grounded Framework for Automated Actuator Sizing in Scalable Modular Robots
CIESOL-ceiA3, Department of Engineering, University of Almería, Spain（阿尔梅里亚大学工程系，CIESOL-ceiA3）；CIESOL-ceiA3, Department of Computer Science, University of Almería, Spain（阿尔梅里亚大学计算机科学系，CIESOL-ceiA3）
Robodimm 是一种基于物理的框架，用于可扩展模块化机器人中自动化执行器尺寸设计，通过约束逆动力学和两轮验证流程提高设计效率。
2026-03-06 cs.RO
Modular Pipe Climber
Robotics Research Center, IIIT Hyderabad（IIIT海得拉巴机器人研究中心）
本文讨论了ASTM D1785 - 15 e1标准管道内模块化管道爬升器的设计和实施[1]。该机器人有三个独立运行的轨道，并安装在三个模块上，这些模块彼此成120°。与车轮相比，履带提供更大的表面牵引力[2]。履带由被动弹簧推到管道内壁上，在垂直爬升和转弯时，被动弹簧有助于保持与管道的接触。模块具有不对称压缩的规定，这有助于机器人在各个方向上轮流弯曲。当管道攀爬器处于垂直攀爬时，在准静态和静态平衡下计算机器人所需的电机转矩和所需的弹簧刚度。在ADAMS MSC.基于这些获得的值建立的原型进行了实验，在复杂的管网。在转弯时采用差速，以提高效率并减少机器人所承受的应力。
2019-09-23 cs.RO
BactoBot: A Low-Cost, Bacteria-Inspired Soft Underwater Robot for Marine Exploration
Bangladesh University of Engineering & Technology (BUET)（孟加拉国工程技术大学（BUET））
BactoBot是一种低成本、受细菌启发的软体水下机器人，通过灵活手臂和防水设计实现安全的海洋探索，总成本约355美元。
2025-11-28 cs.RO
Scratchy: A Lightweight Modular Autonomous Robot for Robotic Competitions
University of Koblenz-Landau（科布伦茨-兰道大学）
我们提出Soccy-一个模块化的，轻量级的机器人建造的低预算的比赛出席。它的底座主要由标准的4040铝型材制成，机器人由四个无刷直流电机驱动的麦克纳姆轮驱动。结合激光测距仪，我们使用估计里程-这是由编码器计算-使用粒子滤波器创建地图。RGB-D相机用于目标检测和姿态估计。此外，还可以选择使用6-DOF手臂从估计的姿势抓取物体或通常用于操纵任务。机器人可以在不到一个小时的时间内组装好，可以装进两件手提行李或一个更大的行李箱。因此，它为参加欧洲机器人联赛或RoboCup等机器人比赛的学生团队提供了巨大的优势。因此，这使得参与所需的资金，这往往是一个很大的障碍，为学生团队克服，低。有关软件和其他硬件的说明，请访问：www.example.com。
2019-05-14 cs.RO
The Robot of Theseus: A modular robotic testbed for legged locomotion
University of Michigan（密歇根大学）
本研究提出名为TROT的低成本模块化四足机器人试验台，可匹配多种动物形态用于生物力学假设检验，硬件开源且应用场景广泛。
2025-05-19 cs.RO
An Open Torque-Controlled Modular Robot Architecture for Legged Locomotion Research
Max Planck Institute for Intelligent Systems（马克斯·普朗克智能系统研究所）；Tandon School of Engineering, New York University（纽约大学坦登工程学院）；Laboratory for Analysis and Architecture of Systems, Centre National pour la Recherche Scientifique（法国国家科学研究中心系统分析与架构实验室）
提出了一种新的开源力矩控制足式机器人系统，其核心是低成本、低复杂度的执行器模块。它由一个高扭矩无刷直流电机和一个低齿轮比传输适合阻抗和力控制。我们还提出了一种新的脚接触传感器适用于腿部运动与硬冲击。具有大运动范围的2.2公斤四足机器人由八个相同的致动器模块和四条带有足部接触传感器的小腿组装而成。利用标准的塑料3D打印和现成的零件，可以制造出重量轻、价格便宜的机器人，从而可以在研究界快速分发和复制。我们系统地表征了在静态和动态情况下在脚上实现的阻抗，并测量了最大无量纲腿部刚度为10.8，没有主动阻尼，这是一个跑步的人的腿部刚度。最后，为了证明四足动物的能力，我们提出了一种新的控制器，它结合了前馈接触力计算从一个kino-dynamic优化与阻抗控制的质量中心和基地的方向。该控制器可以调节复杂的运动，同时对环境的不确定性具有鲁棒性。
2020-02-23 cs.RO
QLAUN: A Research-Oriented, Robust, Agile, Modular, and Affordable Torque-Controlled Quadruped Robot
Lebanese American University（黎巴嫩美国大学）
QLAUN是一款面向研究的低成本力矩控制四足机器人，采用模块化3D打印设计，具备高扭矩输出与灵活关节，为科研提供新型腿式机器人研究平台。
2026-09-04 cs.RO
Beyond Tabula-Rasa: a Modular Reinforcement Learning Approach for Physically Embedded 3D Sokoban
DeepMind（深度思维）
智能机器人需要使用具体的、时空复杂的感觉信息和运动控制来实现抽象的目标。Tabula rasa深度强化学习（RL）已经解决了视觉、抽象或物理推理方面的高要求任务，但联合解决这些问题仍然是一个艰巨的挑战。最近，一个未解决的基准任务是Mujoban，它集成了这些挑战，其中机器人需要安排从2D推箱子拼图生成的3D仓库。我们探讨了像Mujoban这样的集成任务是否可以通过将RL模块组合在一起来解决，其中模块具有类似于经典机器人架构的明确定义的角色。与通常基于模型的经典架构不同，我们仅使用通过RL或监督学习训练的无模型模块。我们发现，我们的模块化RL方法大大优于Mujoban上最先进的单片RL代理。此外，当例如，使用不同的机器人平台来解决相同的任务。总之，我们的研究结果为研究模块化RL设计的重要性提供了强有力的证据。项目网址：https://sites.google.com/view/modular-rl/
2020-10-03 cs.AI cs.LG cs.RO
MARS-Dragonfly: Agile and Robust Flight Control of Modular Aerial Robot Systems
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Engineering Design and Innovation Centre, National University of Singapore（新加坡国立大学工程设计与创新中心）
本文提出MARS-Dragonfly系统，通过被动对接、无检测锁定和磁力辅助分离机制，结合力矩等效虚拟四旋翼模型，实现模块化空中机器人系统的敏捷与鲁棒飞行控制。
2026-04-07 cs.RO cs.SY eess.SY
Multi-Modal Decentralized Reinforcement Learning for Modular Reconfigurable Lunar Robots
Space Robotics Lab. (SRL) in Department of Aerospace Engineering, Graduate School of Engineering, Tohoku University（太空机器人实验室（SRL）位于东东北大学航空航天工程系研究生院）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）
提出模块化月球机器人的去中心化强化学习方案，各模块独立学习策略，实现零样本泛化，仿真与现场测试验证了高效运动、转向和操作性能。
2025-10-23 cs.MA cs.RO
Plantbot: Integrating Plant and Robot through LLM Modular Agent Networks
Alternative Machine Inc.（替代机器公司）；The University of Tokyo（东京大学）
Plantbot通过LLM模块化智能体网络连接植物与机器人，利用自然语言作为通用协议，将植物状态转化为机器人动作，实现具身自适应智能体，探索人工生命新模型。
2025-09-01 cs.AI cs.RO
Topology and morphology design of spherically reconfigurable homogeneous Modular Soft Robots (MSoRos)
University of Alabama（阿拉巴马大学）
针对软体机器人维度变化需求，提出基于柏拉图立体的MSoRos球形-平面重构拓扑与形态设计方法，通过几何投影和腔体优化实现尺度不变的重构与运动能力。
2022-05-01 cs.RO
CONCERT: a Modular Reconfigurable Robot for Construction
Fraunhofer Italia Research（弗劳恩霍夫意大利研究所）
提出CONCERT可重构模块化协作机器人，利用高功率密度电机与模块化快速变换形态，适配建筑工地多种任务，十分钟内完成重组并验证钻孔、打磨等场景。
2025-04-07 cs.RO
REASAN: Learning Reactive Safe Navigation for Legged Robots
Bernoulli Institute for Mathematics, Computer Science and Artificial Intelligence, University of Groningen, The Netherlands（格罗宁根大学伯努利数学、计算机科学与人工智能研究所）；Department of Electrical Engineering, Linköping University, Sweden（利厄普大学电气工程系）；Engineering and Technology Institute Groningen, University of Groningen, The Netherlands（格罗宁根大学格罗宁根工程与技术研究所）
REASAN通过模块化强化学习和变压器估计器实现四足机器人在复杂环境中的反应式安全导航。
2025-12-10 cs.RO
A Modular Transradial Bypass Socket for Surface Myoelectric Prosthetic Control in Non-Amputees
University of Utah（犹他大学）；Department of Neurosurgery, University of Utah（犹他大学神经外科）
旁路插座允许研究人员从假肢使用者的角度对假肢系统进行测试。我们设计了一种模块化上肢旁路插座，其中包含3D打印组件，可以轻松修改以用于各种终端设备。我们的旁路插座保留了前臂肌肉组织和手，这是必要的表面肌电图和提供替代的感觉反馈。我们的旁路插座允许足够的运动范围，以完成任务，在额叶工作区，作为衡量非截肢参与者。我们检查了非截肢者参与者使用旁路插座的原始和修改后的盒子和块测试的性能。参与者在原始和修改后的Box和Block检验中分别移动了11.3 +/- 2.7和11.7 +/- 2.4个块（平均值+/- SD），在使用截肢者的报告分数范围内。佩戴旁路插座的用户的活动范围满足或超过大多数报告的日常生活活动的活动范围要求。旁路插座最初设计为具有自由旋转的手腕;我们发现，在佩戴旁路插座时向用户手腕旋转添加弹性阻力对电机解码性能没有显著影响。我们已经开放了旁路插座的设计文件和装配手册。我们预期，旁路插座将是一个有用的工具，以评估和发展传感器肌电假肢技术。
2019-09-26 cs.RO q-bio.NC
Gimballed Rotor Mechanism for Omnidirectional Quadrotors
Autonomous Vehicles Laboratory, Department of Aerospace Engineering, Toronto Metropolitan University（自主车辆实验室，航空航天工程系，多伦多 Metropolitan 大学）
本文提出了一种摆动旋翼机制，通过模块化设计实现全方位四旋翼的全驱动能力，并在PX4中验证了其有效性。
2025-11-19 cs.RO
GEX: Democratizing Dexterity with Fully-Actuated Dexterous Hand and Exoskeleton Glove
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）
GEX通过全驱动灵巧手与外骨骼手套结合，实现低成本高保真灵巧操作，推动具身AI和机器人技能迁移学习。
2025-12-05 cs.RO
The NAO humanoid: a combination of performance and affordability
本文介绍了自主人形机器人NAO的设计，这是由法国公司Aldebaran-Robotics建造的。这款创新机器人高度为0.57米，重量约为4.5公斤，重量轻，结构紧凑。它与现有的日本，美国和其他同行的区别在于其骨盆运动学设计，其基于刷直流电机的专有驱动系统，其电子，计算机和分布式软件架构。这款机器人的设计价格实惠，而不会牺牲质量和性能。它是一个开放且易于操作的平台，用户可以更改所有嵌入式系统软件或仅添加一些应用程序，以使机器人采用特定的行为。机器人的头部和前臂是模块化的，可以改变以促进进一步的进化。全面和功能设计是帮助NAO在2008年RoboCup标准联赛中取代AIBO四足机器人的原因之一。
2008-09-21 cs.RO
A Multimodal Tiltwing Framework for Bioinspired Aerial Robots
Imperial College London（伦敦帝国理工学院）
提出一种可切换悬停、高速前飞和高效滑翔的多模态倾转机翼框架，通过双独立扑翼推力矢量控制增强机动性，并采用混合苏格兰轭扑动机构实现宽扑动角度以利用拍合效应。
2026-06-23 cs.RO
A Self-rescue Mechanism for an In-pipe Robot for Large Obstacle Negotiation in Water Distribution Systems
Texas A&M University（德克萨斯A&M大学）；University of Tehran（德黑兰大学）
配水系统（WDS）通过数百万英里的管道输送饮用水，并将净化水输送到居民区。白龙会的事故造成泄漏和水损失，造成压力梯度和公共卫生危机。因此，公用事业管理人员需要定期评估管道的状况，并定位泄漏位置（如果报告）。在我们以前的工作中，我们设计和开发了一个尺寸可适应的模块化管道机器人[1]，并在服务中的WDS中控制其运动。然而，由于机器人的动力学方程的线性化，稳定器控制器，这是一个线性二次型调节器（LQR）不能稳定的稳定状态的大偏差，由于障碍物的存在，失败的机器人在操作过程中。为此，我们设计了一个自救机制的机器人，其中三个辅助齿轮电机收回和延长臂模块与设计的控制器朝着一个可靠的运动在谈判的大障碍和非直线配置。仿真结果表明，所提出的机制，随着运动控制器，使机器人有一个改善的运动在管道中。
2021-09-15 cs.RO cs.SY eess.SY
ROMR: A ROS-based Open-source Mobile Robot
针对商用移动机器人成本高且闭源的问题，本研究提出了基于ROS的低成本开源模块化移动机器人ROMR，最大负载90kg且成本低于1500美元，并验证了其性能及对SLAM算法的兼容性。
2023-05-08 cs.RO cs.SY eess.SY
