外骨骼机器人是一种可穿戴的机器人，可用于医疗康复，工业使用以及军事等方面，可以实现增强穿戴者自身的机能或弥补穿戴者运动缺陷。目前外骨骼机器人已经得到了国内外各界的广泛的关注。本外骨骼机器人是一款定位于家庭使用的上肢外骨骼，希望能够实现辅助穿戴者的日常生活的作用。本文主要围绕着外骨骼的这个设计目标叙述了外骨骼机械结构，控制系统，控制算法的研发过程以及最后的实验结果。　　对于机械结构部分，上肢活动辅助外骨骼机器人的设计考虑人体上肢的位置特征和运动特征，进行了拟人化的上肢构型设计，设计了新型二自由度肘关节，使得外骨骼更加符合人体运动特征，将重力平衡系统应用于锁骨关节和肩关节处，并对其进行了优化，减小了外骨骼的能量消耗，基于外骨骼构型，设计了上肢外骨骼三维模型，同时设计了新型钢丝驱动关节，利用钢丝绳的拉力传动，没有滑动摩擦损耗，大大的提高了关节的传递效率。　　对于控制系统的搭建，首先针对该系统的使用人群及使用条件对系统的需求进行了分析，确定了以DSP为核心的主控系统，以及控制系统的层次结构，减小了控制周期，然后对控制系统硬件及软件进行了设计，设计了基于CAN通信和蓝牙通信的嵌入式主控电路板，对下位机及上位机软件进行了编写，对通信内容进行了定义，同时设计了高效的系统框架，保证了系统的稳定与快速运行。　　对于上肢外骨骼的控制算法，首先根据机构简图建立了上肢外骨骼的坐标系，对外骨骼进行了空间的运动学动力学分析，实现了对外骨骼各个坐标点的求取以及外骨骼各个关节力矩的求取，然后设计了主动运动控制算法，使得外骨骼能够随意的跟随一条曲线带着穿戴者上肢进行运动，并且保证了运动的精度，最后根据外骨骼的动力学模型，设计了跟随运动控制算法，对关节进行力矩补偿，对采集的数据进行滤波，为了减小算法结构的复杂性与主控系统的运算量，对动力学模型进行了优化。　　最后，外骨骼制造装配完成以后，进行了外骨骼的实验，主要研究了外骨骼结构的舒适性，新型关节的传动特性，输出特性等，检验了重力平衡系统的实际效果。之后验证了外骨骼主动运动的控制算法，检测了位置跟踪的精度，接着验证了跟随运动算发法，通过对比，验证了外骨骼给穿戴者提供助力的效果。实验初步验证了结构的合理性，控制系统的快速性，控制算法的可行性，达到了预期效果。