脑卒中是一种突发脑血液循环障碍性疾病，患病患者中约85％具有偏瘫症状，行之有效的方法是临床治疗后立即转为康复训练，然而，由康复训练医师对患者进行一对一重复的康复训练效率低、成本高、工作枯燥，而且很难保证康复训练的运动参数、力学性能的精度要求。本文在机器人学国家重点实验室开放课题资助项目(2013-O008)“基于柔弹性关节的七自由度外骨骼式上肢康复机器人的设计与试验研究”的基金资助下，设计出一种基于串联的新型7-DOF外骨骼式上肢康复机器人来完成此项工作。研究内容主要包括:　　第一，根据患者进行康复训练的相关要求对上肢康复机器人的整体方案进行设计。对人体上肢结构作了简要分析，参考康复理疗师常见康复动作，确定对患者进行康复训练所需要的相关运动参数;设计出一种能够满足上肢康复训练需求的新型7-DOF外骨骼式串联康复机器人机构，完成了该机器人机构的型综合分析、驱动方案设计及传动方案设计。　　第二，对7-DOF外骨骼式上肢康复机器人进行了运动学分析。利用D-H矩阵建模法建立7-DOF外骨骼式上肢康复机器人运动学方程，完成了该机器人的运动学（位置正、反解）求解分析;并运用ADAMS软件对其运动学进行仿真分析，进一步验证运动学求解的正确性以及整体设计方案的可行性。　　第三，完成了7-DOF外骨骼式上肢康复机器人动力学仿真分析。根据主要的康复运动，选取若干主要关节，对7-DOF外骨骼康复机器人进行模型简化，运用拉格朗日方程法对该模型进行动力学分析;利用ADAMS软件对康复机器人在匀加速、匀速启动两种工况下进行动力学仿真，得到各关节不同工况下的驱动力矩值，为康复机器人各关节的驱动电机及减速器的再次筛选提供参考依据。　　第四，设计了一种新型柔弹性驱动关节和一种新型减重支撑装置。为使机器人具有一定柔性缓冲性能，避免患者二次伤害，同时，减少刚性冲击对机械驱动、传动系统的影响，设计出一种新型柔弹性驱动关节;患者利用机器人进行康复训练的前期阶段，上肢无法承担自量及机械臂重，因而，设计了一种新型减重支撑装置;对以上两种装置分别进行相关的理论及仿真分析，初步验证了两个设计方案的可行性。　　第五，对关键零部件进行有限元分析及整机的静态误差分析。利用ANSYS软件对关键零部件进行静力学的有限元分析，探究各零部件的刚度及强度要求;在此基础上，对整机进行静态误差分析，求得对康复机器人影响较大的误差因素，为后期的整机加工提供参考依据。　　最后，加工出柔弹性驱动关节及减重支撑装置的原理样机，并分别进行相关的试验探究。试验结果与理论计算及仿真分析保持一致，进一步验证了柔弹性驱动关节具有良好的柔性缓冲性能，同时减重支撑装置则可以实现50％以上的减重支撑效果。