与有临床专家指导的传统上肢康复相比,脑卒中患者在借助康复机器人进行上肢康复训练时,由于具有较少的监督,可能会采取代偿运动。这种代偿运动不仅会影响康复机器人辅助治疗效果,阻碍脑卒中患者上肢康复进程向前推进,可能还会给脑卒中患者带来额外的骨科问题。论文对康复机器人辅助的典型上肢康复训练任务场景中的脑卒中患者上肢代偿运动模式进行了分析,基于多标签分类算法实现了康复机器人辅助的典型上肢康复训练场景中脑卒中患者上肢代偿运动姿势的自动识别,设计并开发了上肢康复训练代偿模式识别系统,帮助脑卒中患者更好地借助康复训练机器人完成上肢康复。首先,通过对上肢康复及代偿运动理论、上肢康复机器人设备、康复机器人设备辅助的上肢康复训练任务的分析,确定了论文的研究对象和研究场景。针对现有代偿运动分析和评估方法中存在的依赖专家主观评测的问题,提出了运动学分析法和主成分分析法相结合的脑卒中患者上肢代偿运动模式分析方法。其次,选取脑卒中患者和健康受试者为实验对象,采用运动学分析法和主成分分析法对二自由度末端牵引式上肢康复机器人辅助的手臂前伸动作和气动式康复机器人手套辅助手臂前伸抓取动作运动过程中受试者上肢及躯干的主动运动角度进行分析,获取了脑卒中患者采取的上肢代偿运动模式。然后,基于两个普通RGB摄像头和Open Pose开源库采集脑卒中患者运动数据,构建二自由度末端牵引式上肢康复机器人辅助的上肢康复训练场景中的上肢代偿运动数据集,基于多标签k近邻分类算法和多标签决策树分类算法实现了无代偿和典型代偿运动姿势的自动识别。最后,设计并开发了脑卒中患者居家上肢康复训练代偿模式识别系统。完成了硬件设备矫形手套和集成康复训练游戏和代偿识别反馈功能的软件平台的开发,选择脑卒中患者为实验对象,通过实证实验验证了系统的可用性和有效性。