针对我国数量庞大的肢体运动功能障碍的患者,国内各大医院常采用传统的人工康复治疗方法,部分医院引进国外先进的康复医疗设备,但是相对于大量的肢体残障患者,康复医师和高科技智能康复医疗设备的数量仍然显得杯水车薪。国内的各大院校针对这一问题着手进行康复机器人的研究,但是大都着眼于操作复杂、成本高昂的适用于医院的康复机器人。本文针对这一问题设计了一种操作简单、成本低廉的适用于普通家庭的康复机器人,并在该患者下肢末端的运动轨迹规划、康复机器人的逆运动学分析和动力学分析、面向个人计算机的控制程序设计以及机器人的康复效果等方面进行了理论分析和实验研究。通过对当今下肢康复机器人及其相关领域在国外和国内的研究发展状况进行深入了解,并对比分析了康复机器人的机构、工作原理以及控制策略,特别是端部结构的下肢康复机器人,进而提出了一种新型的坐式下肢康复机器人的机构方案并设计了其控制方案。该机器人针对不同体段长度的患者进行轨迹的优化,应用圆轨迹减少了驱动数目,配有足尖与足跟两种驱动方式,其中足跟驱动专门针对髋关节与膝关节有康复需求的患者。并且根据康复阶段的变化提供相适应的训练模式,包括被动模式、辅助模式、主动模式和抗阻模式等四种康复模式。应用MATLAB的Sim Mechanics模块对坐式下肢康复机器人的人机系统简易模型进行运动学及动力学分析,其中包括确定下肢末端的运动轨迹,即圆轨迹和针对下肢末端工作空间内最大圆轨迹的仿真。采用Lab VIEW软件对坐式下肢康复机器人进行基于Windows平台的控制程序的编写,包括四种康复训练模式的主程序、人机交互界面以及机器人本体初始参数计算程序。最后对坐式下肢康复机器人的实验样机进行了康复效果评估,确认了整套系统的功能性、稳定性与安全性,达到了预期的对关节屈曲/伸展功能以及肌力的恢复效果。