目前针对上肢运动功能康复的机器人辅助训练主要集中在模拟日常动作上,较少有对于特定肌肉训练方面的研究。本文的主要目的为建立人体肩部骨骼肌肉系统的力学计算模型,并以此为基础提出一种基于最佳负载方向概念的针对肩部特定肌肉的训练策略。本文首先建立一混联空间机构模型以描述肩部骨骼系统的运动,以齐次坐标变换矩阵和矢量法建立机构的位置分析方程,并最终求得其关节位移的闭合解。并以获得自肩部运动实验的骨骼姿态数据反向驱动该机构模型,从而验证了模型的正确性。然后结合对肩部骨骼运动关系的分析,建立了描述肱骨运动与肩带运动之间协调关系的肩关节节律模型,从而大大简化了肩部运动描述的复杂性。然后以Obstacle-set方法对肩部的肌肉路径进行了分析,并结合骨骼机构模型,建立了包含肩部31条肌肉束在内的骨骼肌肉几何模型。接着通过对肩部骨骼系统的静力学分析,综合骨骼肌肉的几何模型和Hill-type肌肉驱动模型,并引入肌肉激发程度因子以描述肌肉力,最终建立了包含31条肌肉束激发程度因子的力平衡方程,并通过最优化方法实现激发因子的求解。由此完成了肩部骨骼肌肉系统力学计算模型的建立。最后,基于肩部骨骼肌肉系统力学计算模型,本文提出了一种针对肩部特定肌肉的训练策略,并以肱骨在额状面内的外展动作为例,计算部分肌肉的最佳负载力方向,并评估了该训练策略的有效性。分析结果表明,本文所提出的基于最佳负载方向概念的针对肩部特定肌肉的训练策略能够显著提高目标肌肉的训练效率。并且本文所提出的肩部骨骼系统机构模型和肩部运动节律模型对于肩部康复机器人训练策略的开发、肩部状态的分析和更加完整的上肢骨骼肌肉模型的建立等可提供重要的参考。