人口老龄化问题日益严重,脑卒中（中风）是老年人常见的疾病,患有这种疾病的人绝大多数都会伴有一定程度的肢体运动功能障碍,这对患者的生活造成极大不便。目前对于这类患者康复训练以及日常辅助的上肢外骨骼机器人还存在着结构体积质量大、主动柔顺控制效果不理想、康复训练功能较为单一等问题。针对这些问题,本文对上肢外骨骼机器人控制系统进行了设计与研究,具体工作内容如下:（1）根据上肢外骨骼控制系统功能需求及总体性能指标,确定了外骨骼机器人结构设计方案以及系统控制架构,搭建了系统硬件平台和系统控制软件,研制了一种可适用左右臂的上肢外骨骼机器人系统,与传统康复外骨骼不同,该外骨骼采用轻量化结构设计,具有良好可穿戴性,可应用于患者日常生活的辅助。（2）针对带有输出约束的上肢外骨骼系统,提出了一种基于低代价神经逼近器的自适应轨迹跟踪控制方法。该方法设计了一种新型的单参数神经网络更新机制用于逼近不确定的动力学参数,成功避免了传统神经网络因节点数增加计算量也随之增大的缺点,同时设计鲁棒补偿项消除神经网络的过度补偿误差。在此基础上,构造基于屏障李雅普诺夫的控制器,使得轨迹跟踪误差始终保持在设定的约束范围内。最后,通过严格的数学分析证明了所提方案的所有闭环信号能够到达一致最终有界,并通过仿真对比验证了该方法的有效性。（3）基于上肢外骨骼机器人康复训练原则与训练范式,从康复训练模式、系统功能模块以及系统的安全与可靠性等多个分析角度出发,设计了系统的人机交互界面,实现外骨骼机器人的实时控制和运动状态监控等功能。为激发患者康复训练的积极性,康复训练系统结合了虚拟现实技术,设计了康复训练模拟场景和康复训练游戏,训练场景具有多种训练模式,能够为患者提供有趣且高效的康复训练任务。