本文结合临床康复疗法的特点,针对实验室研发的下肢康复机器人设计开发了基于虚拟现实的下肢康复训练系统。该系统将传统的运动康复疗法参数化和定量化,并结合虚拟现实技术大大提高了康复训练的效率。首先,本文对康复机器人进行运动学和动力学分析,求解出康复机器人运动学正反解和单腿的拉格朗日动力学方程,根据运动学和动力学设计被动训练和主动训练的控制方案。被动训练是康复机器人带动患者完成设计好的训练动作,控制上主要是对机械腿末端进行轨迹规划,本文提出五种被动轨迹训练模式。主动训练要根据患者的主动意愿完成动作,为了准确获取患者运动意图,建立了人机结合的动力学方程。本系统为给患者设计更科学的康复训练方案,提出基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)的康复评价方法,该方法可以定量地对患者进行康复评价,方便医师对患者设定科学的训练方案。然后,结合虚拟现实技术设计出两个虚拟现实场景,配合康复机器人完成对患者的康复训练。基于虚拟现实的下肢康复训练系统,一方面可以减少康复医师的劳动强度,另一方面可以提高患者训练过程中的主观能动性,提高康复效率。为了方便医师集中管理患者训练情况,提出远程康复训练方案,医师通过主机可以集中对多名患者进行任务设定,并可以实时查看患者训练参数。最后,通过实验验证该训练系统的可行性。一方面要对规划轨迹进行验证,分析了规划轨迹的合理性和机械腿运行的平稳性能。另一方面要对人机结合的主动训练进行实验,验证主动训练方案的正确性和合理性。还进行了基于虚拟现实训练系统的整体调试,验证康复主机和康复机器人、康复机器人和虚拟现实之间数据传输能力和同步性能。