由于中风、衰老等因素,人体肢体运动障碍变得越来越普遍,对康复的需求也急剧增加。康复医生缺乏和病人数量增加之间的差距变得更加明显。根据人体肢体的运动机理,本文设计了一种基础版的价格低廉的肢体康复机器人,包括升降座椅模块、踏板交互模块、直线滑块模块和电源模块。本文详细介绍了康复训练器的驱动部分、传动部分、执行机构的设计方案。完成了电机、减速器、座椅、直线导轨等零部件的选选型,并完成了康复训练器样机设计。在充分分析了人体下肢运动机理的基础上,提出了人体下肢的刚体模型,并将患者在训练过程中的运动与康复训练装置的运动相结合,并建立了适合下肢往复屈伸的人机模型。利用所提出的人机模型,建立了运动学数学模型。推导了踝关节旋转轴的角速度与髋关节和膝关节角速度的雅可比矩阵。在此基础上,建立了髋关节和膝关节的驱动力矩和踝关节旋转轴力矩的数学模型,基于Adams建立了虚拟样机的人机模型,并对虚拟样机进行了运动仿真。建立了康复装置控制系统的软硬件平台,开发了用户界面,预测了安全实验中的各种突发事件,提出了解决方案及软件程序。对系统进行了高强度阻抗训练实验,验证了机械机构的稳定性和可靠性。对系统进行了安全性实验,验证了训练过程中患者的安全性得到了保证。采用ADAMS程序进行下肢阻力训练仿真,仿真结果表明,随着阻力的增大,伸腿关节力矩增大,屈腿关节力矩减小。