偏瘫后物理治疗逐渐以康复机器人为主,康复机器人中生物反馈是目前研究的热点问题。针对生物信息反馈研究问题,本文建立个体差异肌肉骨骼模型和肌肉力关节力矩预测模型,研究了上肢肱二头肌长头、短头,肱三头肌长头、外侧头、内侧头,肱桡肌,肱肌7块肌肉和肘关节关节力矩,在康复运动中动态变化特性;基于动作捕捉和表面肌电信号同步平台,建立个体差异性模型,获得了肌纤维长度变化参数,肌肉关节力臂变化参数,运用正向动力学方法,获取肌肉激活参数,肌肉力变化;系统讨论了上肢肌肉骨骼模型建模方法,肌电信号到肌肉激活处理方法,肌肉生理运动过程中数学表征方法。主要内容和成果如下:（1）建立了针对个体差异性的上肢骨骼肌肉模型。通过人体测量学方法,完成上肢各环节质量、环节长度、质量中心、转动惯量的计算;运用静态运动捕捉技术,通过向量法完成上肢关节各局部坐标系模型构建;利用开源软件Open Sim及其可视化骨骼数据库,用XML编程完成骨骼肌肉模型构建。对模型进行逆向动力学分析,对比文献结果,分析了模型对关节力矩的影响。研究表明:通过建立上肢骨骼肌肉模型,可获得精确运动学、动力学和肌肉肌纤维长度和力矩数据。（2）建立肌肉激活模型,通过MATLAB编码完成功能,实现表面肌电信号反求神经传递给肌肉的激活信号。对肌电信号和最大自主收缩肌电信号进行采集;通过傅里叶变换,分析肌电信号特征,设计肌电信号预处理滤波器;建立肌肉激活模型,模拟神经冲动传导至肌肉生成肌肉力前的过程中的肌肉激活程度。结果表明:通过肌肉激活模型,可以得到表征肌肉活动参数的肌肉激活,作为肌肉力预测模型输入参数。（3）建立肌肉力预测模型,并通过模拟退火算法完成模型参数优化。首先,对肌肉肌腱成分进行数学建模。用修正后高斯函数描述肌肉力和肌纤维长度关系,用对数函数描述肌肉力和速度关系,分段函数描述肌腱应力应变关系;其次,探讨了肌肉骨骼之间夹角羽状角对肌肉力的影响关系,并在模型中引入羽状角对肌肉力的影响。通过Open Sim API,完成模型肌纤维长度和肌肉关节力臂参数计算,并得到关节力矩。最后,通过模拟退火算法,对模型参数进行优化。本文开展了动作捕捉和肌电信号同步采集实验验证模型正确性,结果和实测值的皮尔逊系数为0.91,具有极强的相关性,偏差值为0.35在合理范围内,模型可以用于肌肉力和关节力矩预测,为康复机器人提供生物信息反馈。本论文探讨了偏瘫康复病人康复过程中,肌肉力和关节力矩变化情况,可为现有康复机器人提供生物康复信息反馈,对实现康复装备的智能化,诊断智能化、定量化,具有重要意义。