脑卒中患病率高，是导致手功能受损的一个主要原因，脑卒中后手部肢体偏瘫的治疗和康复已经成为现代康复医学和康复工程的研究热点。目前国内外对于因脑卒中引起的手部偏瘫运动功能损失的改善和康复治疗，主要采用的方法是通过修复或重塑受损神经，加强肌肉肌腱的强度锻炼，完成运动学习来复原或改善患手的运动功能。在各种手部功能康复手段和方法中，机器人辅助康复疗法被广泛采用。手部功能康复机器人作为机器人辅助康复设备的一种，其主要任务是辅助手部关节及手指完成弯曲伸展康复训练。本文针对脑卒中后手部运动功能的康复，对手部功能康复机器人电气控制系统进行了设计和研究。作者首先分析了手部功能康复机器人国内外研究发展现状，总结了在电气控制系统方面存在的不足和缺陷。接着总体概述了手部功能康复机器人机械和电气控制系统的组成，在分析了人手生物运动特性和康复医疗训练策略的基础上，设计了手部功能康复机器人基于患者表现逐步辅助的训练控制策略。本文随后详细阐述了康复机器人电气系统的硬件组成及设计实现过程，完成了基于NiosⅡ软核的处理系统、基于PwM控制原理的多路直流电机驱动器、传感器数据采集、人机交互及电源管理五个子系统的设计，整个电气硬件系统具有集成度高、微型化的特点，满足了康复机机器人便携性的要求。其次，详细阐述了康复机器人基于扰动观测器的PID鲁棒控制方法的设计过程，介绍了康复机器人控制系统结构，然后分别建立了驱动电机和机械负载的数学模型，接着在讨论康复机器人典型PID控制方法的基础上，提出了手部功能康复机器人基于扰动观测器的PID鲁棒控制方法，设计了扰动观测器和低通滤波器，该控制方法能有效地抑制康复机器人运行时来自手部的干扰，从而提高控制系统的鲁棒性，并利用MATLAB软件对系统进行仿真分析，通过仿真实验验证了控制器和控制算法的有效性。本文最后对设计完成的手部功能康复机器人电气控制系统进行性能测试，通过实验验证了各功能模块的可行性和可靠性。实验中获取的电气性能参数和控制性能参数是手部功能康复机器人性能指标评估和进一步优化改进的重要依据，同时实验数据为后续的临床实验提供了参考依据。