目前大多数末端牵引式康复系统的人机接口是基于模式分类的方法,为了实现康复辅助设备连续流畅的控制,关节连续运动信息的估计成为了近年来的研究热点。然而这些研究大都仅针对离线训练模型且训练时间长。此外,连续运动信息估计模型得到的运动信息不平稳光滑,如果直接被用来控制机械臂,机械臂辅助患者运动不平稳、产生抖动,会对患者残肢造成二次损伤。针对这些问题,不仅需要对肌电信号进行运动信息解锁,提高估计模型的准确率,同时也需要对估计信息量重新规划,得到的规划曲线控制机械臂末端运动,使机械臂末端在关节空间内连续平稳运动,以实现机械臂末端辅助人体上肢进行康复训练。基于机器人辅助上肢康复为目的,本文将腕关节的连续运动信息间接转化成机械臂末端的控制指令,设计一个柔性机械臂末端辅助人体上肢运动的系统,实现在二维平面内机械臂末端辅助上肢进行康复训练。主要的研究工作内容如下:(1)采集上肢腕关节两个自由度运动过程中的表面肌电信号和关节角度信号,进行预处理。对表面肌电信号进行多种时域特征提取,并通过实验比较选取最佳的时域特征序列。为了解决特征序列不能精准表示运动信息的缺陷,获取更加精确稳定的运动控制信息,通过支持向量回归构建特征序列和关节角度信息的运动估计模型,提出一种用最速下降修正的牛顿优化的布谷鸟算法对支持向量回归模型参数进行寻优,在减少寻优时间的同时,保证关节角度信息估计的高准确率。通过对上肢腕关节两个自由度分别建模,实现对两个自由度连续运动角度信息的估计。(2)建立iiwa机械臂和肌电采集设备实时通信的接口,有效实现肌电数据对机械臂的控制,为肌电接口控制康复辅助设备提供硬件条件。针对肌电接口直接控制机械臂末端在运动过程中不平稳、会产生抖动等问题,研究机械臂末端在关节空间的多种轨迹规划插值算法,提出一种比较合适的、简单的满足系统需求等条件的高阶分段函数曲线方法。将估计信息转化成连续平滑的机械臂末端的控制指令,使得机械臂末端运动在关节空间内连续、平滑,在运动起止位置的速度和加速度都能够同时为零,运动模式转化间不存在跳变,满足机械臂末端辅助人体上肢运动的条件。(3)设计一个柔性机械臂末端辅助人体上肢康复运动系统,实现机械臂末端执行器带领人体上肢进行康复训练。估计的连续运动信息反映人体腕关节的运动意图,作为轨迹规划模块的输入数据。将规划输出的角度、角速度和角加速度曲线通过并行比例肌电控制策略,分别转化为机械臂末端在二维平面内两个自由度的目标位移,目标速度和目标加速度,实时控制机械臂末端的运行轨迹参数,实现对机械臂末端的连续运动控制。最终使得机械臂末端执行器能够按照人体腕关节的运动意图辅助上肢进行康复训练。