如今人口老龄化加剧,用于护理任务的机器人需求很大。护理机器人的关键技术难点在于其关节对大负载的承受能力,和在执行护理任务时的安全性。本文为用于病房中移动病人的护理机器人设计了其承受载最大的两个关节,并通过阻抗控制的方法保证了其护理过程的安全性。本文分析机器人执行护理任务的动作过程,在ADAMS中建立其动力学仿真模型,进而得出了两个最大负载关节的设计参数。然后对各个零部件选型与设计,对关键零部件进行有限元分析,最终经过加工与装配得出的两个可以满足负载能力要求的大负载关节;基于CANOPEN的通讯协议为两个大负载关节设计硬件与控制系统,并为两关节选择了合适的中央控制器,伺服驱动器,以及高精度编码器等元器件,所设计的硬件控制系统可以对关节进行精确的位置控制以及力控制;针对传统扭矩传感器会不可避免地带来增大关节柔性和关节所需安装空间等问题,创新地提出两种基于谐波减速器变形标定的关节扭矩评估方法,所提出的两种方法都具有足够的测量精度,并可根据各自的特点适用于不同的场景;最后,本文针对护理的特殊应用场景为两关节分别设计了基于位置的阻抗控制器,并建立了在执行护理任务时发生碰撞等危险情况时的数学模型,使用不同的阻抗控制参数进行仿真实验,得出了其选取规则,最后的实验表明了所设计的阻抗控制器可以使两个关节表现出合理的柔顺性,有效地提高了护理任务的安全性。