手臂康复机器人是以手臂偏瘫患者为对象，以康复医学为基础，进行一系列康复训练的仿生机械手。主要运用于医疗康复领域，对手臂运动障碍，上肢偏瘫的患者进行有效的、安全的运动机能康复训练。手臂偏瘫患者只需将手臂康复机器人穿戴在患肢上，然后按照自身手臂的恢复情况，选择被动运动、主动辅助运动、主动带阻尼的训练方式，自主完成日常的康复训练。随着上肢偏瘫患者数量增多，为了能够让患者及时的接受康复治疗，手臂康复机器人引起人们越来越多的重视。目前国内的手臂康复机器人的产品中大多采用被动运动的康复训练方式，较少考虑患者的主动意识，同时在康复训练后期，没有增加一定的反向阻尼力，无法达到理想的康复训练效果。针对现有的问题，论文研究了该手臂康复机器人的直接力控制方法，帮助患肢提供一定的助力、零助力或者阻力，实现主动辅助运动、主动带阻尼的康复训练方式。论文完成工作如下：(1)针对手臂康复机器人的机械结构，完成了手臂康复机器人的运动学及动力学建模。(2)针对主动辅助运动方式，实现常规PD直接力控制方法的建模与仿真，仿真结果证明，常规PD直接力控制使手臂康复机器人的关节空间人机作用力保持最小，分别为0.5N m和0.3N m，并且系统在高速和低速均有较好的动态性能。(3)在常规PD直接力控制下，若操作者运动轨迹突然换向，瞬间加速度增大，会使关节空间人机作用力在对应时刻产生尖峰脉冲，针对这一缺陷，提出专家PD直接力控制方法。仿真结果表明在肘部运动轨迹突然换向时，肩部人机力峰值减小了74.1%，肘部人机力的峰值减小了73.7%。(4)在手臂康复机器人实验平台上，对比测试了常规PD和专家PD两种直接力控制方式下，手臂康复机器人的人机作用力变化。动态响应实验结果表明，常规PD直接力控制相较于无控制器作用时，关节空间人机作用力减少了58.7%和65.9%；专家PD相较常规PD控制，关节空间人机作用力减少了33.0%和23.4%。阶跃实验结果表明，在机器人处于手臂平稳状态时，专家PD相较常规PD控制肩部平均人机力矩减小了76.84%左右，肘部平均人机力矩减小了100%左右。