伴随着户外运动的不断增多以及人口老龄化的加剧,脚踝关节的损伤病例逐渐增多,对脚踝康复治疗的需求也日益增大,但能够进行脚踝康复的医疗人员数量却非常有限,本文借助并联机构的优势,开展脚踝康复机构的设计和分析,对新型康复设备的研发,有着重要的理论价值和现实意义。本文在详细分析脚踝关节实际中可能出现的损伤情况的基础上,结合踝关节的生理结构、运动受力、扭伤机理及中医踝关节康复疗法,融合踝关节康复基本参数,对脚踝康复机构进行了选型,提出了一种适用于脚踝康复的2-UPU/RPU并联式新型脚踝康复机器人。针对所选踝关节康复机构,基于螺旋理论和修正的G-K公式分析了脚踝康复机构的自由度,利用闭环矢量法求解了机构的运动学反解,并基于矢量法,求取得到该机构的速度雅可比矩阵和各构件的加速度,通过分析机构的奇异位形,得到对应的奇异位置,并利用其特有的变自由度特性,获取脚踝康复的多种模式。在该机构的运动学基础上,采用矢量法建立机构的静力分析模型,通过拆杆法分析各个运动副的受力情况,并在特定载荷下求解方程组,获取各支链约束力,进而分析该机构的静力卸载性能,并对不同的工况下的康复机构进行了有限元仿真分析,验证了理论模型的正确性并获得该机构的最优设计尺寸。基于所优化的脚踝康复机构,求取该机构各支链连杆和动平台的惯性张量,基于拉格朗日法推导得到机构动力学方程,并利用ADAMS建立机构的动力学模型,规划3种康复工况下的运行轨迹,分析不同康复工况下,驱动力及各构件间约束力随时间的变化情况,进而获取各工况下的最大驱动力。