我国社会年龄层次在长期坚持计划生育和生产力高速发展的双重影响下发生了深刻变革,由此引发的社会老龄化逐渐给社会医疗、卫生领域带来巨大挑战。脑卒中是引起手部运动性障碍的重要原因之一。本文研究的康复机械手为脑卒中手部康复提供一套全新的治疗方案,研究康复机械手的发展现状、研发新型的康复机械手结构和控制系统、从理论层面分析其运动学动力学特性等内容对于实现脑卒中患者手部康复具有重要意义。康复机械手研发难度在于其仿生学结构不足或较难覆盖全部手部生理自由度。基于对人手解剖学和手部特征数据的研究,本文研发了一种欠驱动为主要特点的康复机械手结构,该康复机械手针对多指康复训练和收展训练中存在的短板,可以实现人手屈伸和收展功能在内的18个自由度训练。结构简单,易拆装,可以通过更换关节组件实现对不同人手的适应性。为了分析康复机械手运动学和动力学特征,在D-H坐标系中创建了连杆的运动学方程,验证了关节在限定范围内正解和逆解的正确性。在运动学模型基础上,利用拉格朗日算子建立了驱动空间到关节空间的动力学模型。在此基础上,利用ADAMS有限元分析软件建立康复机械手指虚拟样机,仿真并得到了系统关键元件参数,为控制系统的开发奠定基础。相对传动软件系统开发模式存在测试成本高、错误修复难度大的弊端,基于模型的开发和验证具有高度自动化,同时具有研发周期较短、程序测试成本较低,开发难度小等优势。在充分分析康复机械手电机控制系统功能需求后,利用Simulink建立功能需求子模块并对编译器进行相关配置后,生成康复机械手电机控制系统应用层代码,编写软件底层代码后,整合自动生成的代码即可以烧录到单片机中进行调试和验证。为验证研发康复机械手的可行性,在搭建的实验平台上完成了康复机械手屈伸功能和收展功能的试验,验证了康复机械手的可行性和有效性,为脑卒中患者手部康复提供了技术基础和支持。