脑卒中(stroke)即脑中风,是一种突发性病的脑血液循环障碍性疾病。目前我国脑卒中的发病率也在逐年增长,康复机器人训练系统应运而生。本文研究的是五自由度外骨骼上肢康复机器人,主要应用于脑卒中患者的康复训练。康复训练过程中患者与上肢康复机器人间产生相互作用,由于患肢痉挛及肌张力等,使系统存在参数不确定性和非参数不确定性。本文采用D-H表示法建立五自由度上肢康复机器人运动学模型,利用齐次变换矩阵表示上肢康复机器人各关节的相对位置和姿态;应用拉格朗日方程建立机器人动力学模型,以简单的形式求得复杂系统的动力学方程,并通过广义力矩反馈得出康复机器人标称线性动态方程,并通过对运动学模型及动力学模型的仿真验证模型的正确性;针对上肢康复机器人训练系统中存在的参数和干扰的不确定,设计了上肢康复机器人状态反馈H∞鲁棒控制器,求得使系统满足H∞性能约束指标的线性矩阵不等式的状态反馈矩阵。证明了当存在参数不确定性(ω = 0)时保证系统是二次稳定的,并使扰动对输出的衰减度达到γ。仿真结果表明,当PD控制器参数不变时,参数摄动和干扰不确定项在有界范围内,五自由度上肢康复机器人跟踪动态响应曲线均可与输入信号拟合,实现了对控制对象的无差跟踪控制,说明本文所设计的H∞状态反馈鲁棒控制器能够达到对给定信号的高精度稳定跟踪的目的。