脑卒中等疾病通常会引起偏瘫等后遗症从而导致患者一侧肢体出现运动功能障碍。近年来出现的新型机器人——康复机器人能够为患者提供有效的康复训练,有效地促进患者肢体运动功能的恢复,因此社会对康复机器人有着日益增长的需求。康复训练机器人是将机器人技术和康复训练需求相结合后提出的新的康复医学治疗手段。在人体康复训练中上肢的康复较为复杂,且现有的康复设备未能有效满足患者需求。本文主要针对人体上肢康复训练,设计了一种新型的外骨骼式康复机器人。文章通过深入分析了上肢康复机器人国内外的发展现状及脑卒中后偏瘫的特点,结合康复医学理论中关于康复训练的方法和过程,总结出一套上肢康复机器人的设计要求,并参照此要求设计了一种新型的外骨骼上肢康复机器人。该机器人具有六个自由度(肩关节处具有3自由度、肘关节1自由度、腕关节2自由度)能与人手臂的运动相适应,可有效模拟人体上肢的运动。针对该机器人机构,利用D-H法及几何法对康复机器人执行机构进行了运动学分析,得到了康复机器人手臂的正、逆运动学方程,利用Matlab求解其正运动学方程解,并通过Adams运动仿真验证该解的准确性。对于逆运动学解的求解,文章综合运用几何法和分离变量法实现了有效求解,通过两个实例计算验证了该方法的可行性及计算结果的精确性。运用蒙特卡洛法求解机构运动空间,通过Matlab编程在软件中获得模型二维和三维形式的机构工作空间图。文章采用软管套合钢丝绳的方法设计出一套柔性传动系统。该系统能有效分离驱动装置和执行机构,从而使机构设计紧凑、灵巧且有较高的工作效率。通过分析钢丝绳传动特性及软管分布规律,提出规划软管空间布局的建议。选用气动驱动,使康复运动更加柔顺和安全。随后结合康复训练需求及科技发展趋势,针对康复功能开发和康复控制提出展望。最后通过实验样机的制作进一步检验该机器人的运动功能的可行性及实用性。