针对因人口老龄化问题而产生的对助老助残工具的迫切需求。提出了推拉软轴传动外骨骼助力机器人的设计方案,包括仿生上肢机械臂设计、上肢机械臂运动学分析、基于服务的上肢外骨骼系统计算平台设计、上肢机械臂主从控制器制作。主要完成以下几方面工作:(1)在机械结构设计方面,提出了推拉软轴传动的思路并基于此设计了增能外骨骼样机。其中为了提高肘部关节的空间利用率,将上肢机械臂三个自由度的驱动结构集中设计于肩部。制作完成的外骨骼样机具有8个自由度,满足一定的助力需求。(2)在上肢机械臂单臂运动学及运动轨迹分析方面,完成上肢外骨骼单臂运动学正逆向通解的计算。为了验证所建立的模型能否达到运动要求,分析了上肢机械臂单独屈肘及多关节同时转动的运动规律。(3)在上肢外骨骼系统计算平台设计方面,完成了基于服务的上肢外骨骼系统分析平台的制作。根据需求将不同软件的功能集成于服务平台,使用socket通信实现服务器与客户端之间的数据传输,实现了对上肢机械臂的运动分析。(4)在运动控制器设计方面,完成了主从控制器的设计,实现对上肢机械臂转动关节的驱动控制。根据外骨骼机器人的运动特点,确定了上肢外骨骼机械臂单臂主从控制器驱动方案,该控制器包括系统电源、通讯模块、驱动模块、防碰撞系统等。文章在以上的研究基础上,完成基于推拉软轴传动的外骨骼样机设计制作,实现对外骨骼上肢机械臂的运动控制。对外骨骼的低成本研究具有一定的借鉴意义。