近年来,脑卒中患病率逐年增高,脑卒中后患者的康复训练已经成为现代康复医学和康复工程的研究热点。随着机器人技术的发展,将康复机器人应用于脑卒中后患者的康复训练越来越受到业界关注,这不仅可以解决康复医师短缺的社会难题,而且有利于缩短康复时间并提升康复效果。鉴于脑卒中后患者多数伴有上肢功能障碍,因此,开展上肢康复机器人研究具有重要的理论意义和需求背景。论文依托重庆市人工智能技术创新重大主题专项重点研发项目,针对现有的上肢康复机器人类型具有惯性冲击较大而易造成对患者的二次伤害的问题,以及为了实现大范围康复运动,设计了一种基于绳索牵引的多自由度悬吊式上肢康复机器人。论文主要研究工作如下:1、结合上肢偏瘫的病理特征、康复理论和治疗方法等,从医学角度提出了上肢康复机器人的设计要求。同时,确定了上肢关节之间的运动学关系,求解了上肢运动域。2、针对现有上肢康复机器人存在的问题,采用混联机构形式,提出了一种基于绳索牵引的多自由度悬吊式上肢康复机器人的本体机构设计方案,该机器人具有多自由度、柔弹性、运动范围大等特点。3、基于模块化设计理念,将所设计的上肢康复机器人结构划分为滑台模组、悬吊系统、支撑机架和安全装置等功能模块,并完成了各功能模块的设计。在此基础上,完成了对机器人的运动学分析,得到了机器人逆运动学的唯一解,为后续实验控制做准备。4、为了保障康复过程中机械结构的安全性和稳定性,结合有限元分析理论对其进行静态与动态特性分析。考虑产品样机的经济性,采用轻量化优化设计方法对支撑机架优化,优化结果表明:支撑机架重量比初始值减少了48%,优化效果显著;其次对本体机架进行有限元模态分析,得到其固有特性和薄弱点,为后期结构优化和控制策略做准备。5、为了对所研制上肢康复机器人进行初步实验验证,设计了控制系统和搭建产品样机,基于KEIL软件实现康复实验动作控制。最后实验结果表明:所研制的上肢康复机器人工程样机能够实现既定功能,与现有的同类产品相比,在结构上具有一定的优势。并分析所设计的机械存在问题,提出修改意见。