为推动脑机接口技术走向实用,本文以脑控助残机器人(外骨骼)为研究背景,分别以上肢机器人和下肢机器人为控制目标,研究了脑机协调控制系统的操作实时性、目标多样化和操作精确性等三个问题;还探索了兼具多样化和精确性的运动想象多分类问题,将可用于脑机协调控制的运动想象任务类别从2类增加到6类。下肢机器人控制的关键是解决其行进过程中的平衡问题,即实时控制;以虚拟倒立摆为控制对象,研究了脑机协调控制系统的实时性问题。制定了一套可行的脑机协调控制训练方法,并对信号特征提取和分类算法进行了自适应优化,从人和机器两个方面同时对系统进行改进,从而提高了信号分类的正确率,基本解决了脑机协调控制的实时性问题;并将静不稳定控制对象纳入脑机接口系统的控制范畴。上肢机器人控制的主要问题是目标选择的多样化和操作的精确性;对机械臂末端运动建模后,利用P300信号设计了一套包含22个指令的指令集,实现了对机械臂末端的多点控制;之后通过两层控制操作,利用运动想象信号实现了对机械臂单个自由度的选择和连续控制,解决了操作的精确性问题。此外,还研究了双侧上肢肩、肘、腕六类关节运动想象信号的可分性问题,为同时解决多样化和精确性问题进行了初步探索。