随着计算机科学技术和人工智能控制的发展，上肢康复机器人技术已逐渐深入到社会各个领域。上肢康复机器人代替了高成本、受医师主观因素影响的人工康复，并且康复机器人对患者训练的实时反馈的运动参数有助于医师分析患者病情，为医师对患者设计下一步训练方案提供理论依据。因此，上肢康复机器人的研究对于改善卫生医疗事业有着非常重要的意义。本文在神经康复医学理论和可穿戴式上肢康复机器人控制基础上，设计了基于三自由度的可穿戴式上肢康复机器人系统。　　首先，本文介绍了国内外康复机器人的研究现状并叙述了本课题的研究背景和意义，结合临床需求和康复机器人设计原则，选定了本系统的驱动方式。依据机器人实现肘关节伸/屈、肩关节伸/屈以及肩关节内旋/外旋运动的功能进行系统总体设计。　　其次，利用 D-H坐标系方法构建了机器人运动学模型、推导出雅可比矩阵以及建立力矩传感器模型，为机器人设计和控制提供理论依据。并以此为基础，提出了以Cortex-A8核处理器的嵌入式核心板M3517作为主控制芯片的控制系统。该系统包含“被动”和“主动”两种运动训练模式：当被动训练时，通过在上位机界面设置各关节持续运动的时间、角度、速度等参数，机械臂按设定的速度带动患肢进行被动训练；当主动训练时，以MSP430F149作为采集信号模块的控制芯片，利用力矩传感器采集患肢肌张力信号，主控制系统对信号进行处理、分析，判定患肢运动意图后，通过CAN总线控制电机牵引机械臂跟随患肢运动，辅助患肢完成主动训练。　　最后，为验证整个控制系统的功能，对上肢康复机器人系统进行了联机测试。实验结果表明：机械臂能够基本满足患者康复训练要求，达到预期设计效果。该设计为主动型上肢康复机器人的研究进行了初步探索，取得了临床医生的基本认可，为进一步实现康复机器人产业化研究提供了经验。