脑卒中是由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一种疾病。脑卒中患者的术后康复不仅需要患者被动的康复活动,更需要提高中枢神经紧张度、活跃各系统器官生理功能的主动运动以提高受损脑细胞的可塑性,达到最终提高患者运动功能能力的目的。传统的康复方法和康复设备都不能很好地解决上述问题,而脑机接口（Brain-computer interface,BCI）和虚拟现实（Virtual Reality,VR）技术的出现为脑卒中患者的主动康复以及大脑可塑性的提高提供了新途径。针对目前脑卒中患者康复存在的问题,本论文以脑卒中康复理论为基础,以脑卒中患者手功能康复为目的,将脑机接口、虚拟现实技术与传统康复方法和康复设备相结合,从患者运动功能的被动康复训练、主动康复意愿的提取、中枢神经紧张度的提高等几方面进行研究,主要研究内容为:1、基于手部功能康复系统设计原则,本文设计并实现了基于脑机接口与虚拟现实的手部软康复系统。该系统可以实现患者主动、被动两种康复模式,同时虚拟现实环境辅以声音、图像、动画等的实时反馈,提高患者中枢神经紧张度、活跃各系统器官生理功能。针对液压驱动系统刚性结构易造成二次伤害、气压驱动系统结构动力不足的问题,本文设计并构建了舵机作为驱动系统的线驱动执行机构（软康复手套外骨骼系统）,并通过驱动线导管来避免在康复训练过程时手指间的耦合动作。控制中心和通信系统的设计与完成为该软康复系统的安全运行与通信提供了保障。2、为了提取患者主动康复意愿,本文提出了一种基于小波变换和卷积神经网络的脑电信号分析方法。为了有效保留脑电信号中的特征信息,采用小波变换后的时频图作为卷积神经网络的输入,为了避免卷积神经网络的过拟合问题,设计了针对小数据集的二层卷积神经网络。3、本文设计并实现了针对手部康复训练的虚拟现实环境。该虚拟现实环境可以为患者提供四种不同场景的康复训练环境,同时给予患者声音、图像等的及时反馈,为患者提供沉浸式康复体验,有效提升康复训练效果。4、为了验证本文所提系统的可行性与有效性,本文设计并完成了一系列相关离线、在线和临床实验。结果表明本文所提系统在主动康复意愿提取、系统协调工作准确率和提高康复训练效果等几方面效果良好,本系统的可行性、有效性与应用性得到了验证。