近年来,世界人口老龄化问题逐渐显现,老年病发病率也随之增长,其中脑卒中的发病率、致残率及死亡率居高不下。因脑卒中致残的患者主要表现为肢体运动功能障碍。在临床治疗中,常常需要耗费大量的人力、财力及时间改善患者的肢体功能。因而针对这一现实问题,各国学者展开了一系列研究以期利用上肢康复机器人代替传统人工康复训练。本文对上肢康复机器人的发展过程与现状进行了总结。对人体上肢结构以及运动特点进行分析。介绍了人体上肢康复治疗阶段,并制定了与治疗阶段相对应的康复动作轨迹。结合以上内容,对绳索驱动上肢康复机器人进行结构设计,利用绳索驱动的优势,最大限度的减少了机械臂的运动惯性,改进了传统电机直接驱动康复机器人缺乏柔顺性、刚度过大等缺点。基于D-H坐标法建立了绳驱动上肢康复机器人的运动学模型,完成正逆运动学分析求解,利用Matlab机器人工具箱仿真验证了正运动学模型的正确性,进而分析了驱动绳索长度与关节角度之间的关系,并基于制定的三种康复动作轨迹分析了绳索长度的变化规律。基于拉格朗日方程建立了上肢康复机器人的动力学模型。通过插值法在关节设定的角度范围内规划了关节空间中的轨迹,并将该轨迹作为动力学的算例,计算关节力矩;然后在ADAMS中建立动力学仿真模型,设置合理的仿真参数,利用关节角度函数驱动关节运动,得到的仿真力矩结果与理论计算数据相符,验证了动力学模型的正确性;最后通过优化的方法分析求解了绳索拉力,绳索拉力结果满足约束条件,且拉力变化平滑,实验结果表明本文设计的上肢康复机器人能够满足算例动作的训练需求,具有良好的应用价值,并为后续的绳索选型奠定了一定的理论基础。本研究为上肢康复机器人的设计提供一种新的思路,利用绳索的特性,使得上肢康复机器人的训练运动具有一定的柔顺性,同时也为解决电机驱动刚性过大的类似问题提供了一种新思路。