目前市场上应用的定自由度和定构型踝关节康复并联机构,难以满足患者在不同康复阶段的运动助力需求。本文依据人体踝关节的运动特点,基于变胞原理,提出一种满足踝关节患者在不同康复阶段运动助力需求的变胞并联机构,理论分析了该机构的自由度、运动学和动力学等动态性能,通过软件仿真论证了机构设计的正确性。主要研究内容及创新点如下:1、深入分析了人体踝关节的运动特点、损伤原因和康复训练机理,提出康复机构的自身构型变换以及自由度的可变输出是解决踝关节患者在不同康复阶段运动助力需求的有效方案,应用变胞机构的自我重组和重构特性,设计出一种踝关节康复变胞并联机构。该机构具有3SPS/PS和3SPS/S两种构型,可通过锁死或驱动(P)S支链的移动副实现运动切换,切换的初始位形为3SPS/PS。2、利用螺旋理论分析3SPS/PS和3SPS/S两种构型具有不同的自由度:3SPS/PS构型具有四自由度,分别是动平台绕x轴、y轴和z轴转动及沿z轴移动;3SPS/S构型具有三自由度,分别是动平台绕x轴、y轴和z轴转动。3、采用矩阵法对3SPS/PS和3SPS/S两种构型分别进行位置反解、速度和加速度分析,建立了机构的位置反解、速度和加速度方程,得到了相应的旋转变换矩阵、速度雅可比矩阵和加速度海赛矩阵。根据人体踝关节的运动范围,设定该机构动平台的运动角度曲线,由机构运动学方程求解出各驱动支链长度、速度和加速度的变化曲线,说明该机构的运动平稳且易于控制。4、运用拉格朗日法建立3SPS/PS构型的动力学方程,揭示了该构型所受作用力和运动之间的关系。5、使用Solidworks软件建立踝关节康复变胞并联机构的三维模型,结合Adams软件进行了相应的自由度、运动学和动力学仿真分析,仿真结果表明理论分析的正确性。