外骨骼技术是一种复杂的人机结合的技术,是一种将人的智能和机械动力装置的机械能结合在一起的新型机器人。本文设计了一6-DOF (six Degrees of Freedom)主外骨骼手臂,以获得穿戴者各关节的运动数据,以便传递给从外骨骼达到控制的目的。本文主要工作包括：1.从解剖学角度对人体上肢的运动形式进行了分析,概述了上肢各关节的自由度和运动转角范围。2.设计了六自由度的二刚体上肢模型,根据D-H坐标变换建立上肢机构末端和各个关节处坐标的算法,并对其进行了正／逆运动学分析。3.在MSC.adams仿真平台上,对此6.DOF外骨骼手臂各个关节的运动范围和取固定位置物品的动作进行了虚拟仿真,通过仿真得到以下结论：(1)在无障碍的情况下肩关节、肘关节和腕关节可以按照预定的轨迹运动；其中肩关节的外展和前展动作对质心加速度造成的影响最大；运动幅度变化越快,角加速度波动频率也大。(2)在同一材质条件下,运动平稳时质心角加速度变化平缓；在同一运动速度下,承受的驱动力矩与该外骨骼所用材料的密度成正比；质心位置偏低会增加驱动力矩。(3)通过对取固定位置物品仿真分析,说明该外骨骼可以实现运动范围内的日常简单行为,而且运动形式也符合人体各关节的运动规律。4.为解决肩关节不能实现任意位置旋转的问题,对该手臂模型进行了优化改进,且以操作太极轮动作为例对优化后的结构作了理论分析。且经改进后肩关节旋转时质心位置下降,可以大大减小驱动力矩。