随着生活节奏不断变快、人们生活压力不断变大,越来越多的人忽视心脑血管健康,脑卒中患者逐年递增。脑卒中发病率高,并且发病之后往往极大概率伴随肢体运动能力丧失的后遗症,严重影响患者的生活质量。患者及时通过康复训练可以一定程度治愈这种后遗症。将康复机器人用于康复训练,能实现患者患肢复健,同时也能够解决康复医师人力资源稀缺、治疗水平参差不齐的问题。即便如此,患者在枯燥的重复牵引运动中丧失信心和主动性均导致了康复训练效果不佳、甚至无效的问题。根据康复医学的最新研究成果表明,患者的“主动运动意图”和“完整的神经回路刺激”能够显著提高康复训练的效果。由于虚拟现实技术具有沉浸性、交互性、想象性的特性,将虚拟现实技术与上肢康复机器人系统有机结合并用于康复训练,能够唤起患者的主观运动意图、提供完整的神经回路刺激,从而使积极响应脑重塑医学理论,使康复训练更具效果。基于上述背景,本文开展了基于虚拟现实技术的上肢康复机器人子系统开发工作,具体工作如下:首先,根据康复医学理论设计了“0”、“1”、“8”、“镜面演示”四种康复训练模式,与上肢康复机器人所具备的阻尼感人机交互模式结合,设计以”海底”为场景、名为“小鱼吃珍珠”的虚拟现实康复体感游戏,该康复训练方案强调患者的肘部屈伸功能与肩部屈伸及外展/内收运动的协调性,且按难度、模式划分共有四种训练模式;其次,在3ds Max中完成场景内个体元素的设计与绘制,再在unity3D内载入个体元素模型、对整体虚拟现实场景完成渲染、搭建;然后,通过对kinect体感传感器的开发,实现患者与unity3D所搭建虚拟现实场景的人机交互,验证虚拟现实场景事件导向与事件触发有效性,完成上肢康复机器人主动交互式虚拟训练系统软件部分的开发;然后,基于实验室已搭建的上肢康复机器人实验平台,调整虚拟现实场景,实现人与上肢康复机器人的交互、人穿戴机器人的条件下与虚拟现实场景的交互,实验验证本文上肢康复训练子系统的有效性;最后,提出一种基于目标检测技术的体感坐标提取方法,基于此方法搭建场景并实验证明改进后子系统具备有效性,该方法也为后续的虚拟现实场景搭建技术与课题研究提供更多可行性。