我国肢体运动障碍发病率随着神经系统损伤性疾病的多发而逐年增加,针对占据日常活动绝大部分的上肢的运动功能障碍的康复训练尤为重要,其中,上肢康复机器人是临床康复治疗的研究热点。本文研发了一款六自由度上肢康复训练机器人,主要针对该机器人的机械系统与控制系统进行了设计与研究。首先,依据人体上肢运动机理与生理解剖结构,基于人机相容度、运动跟随性、运动安全性等因素,设计涵盖肩、肘、腕三大关节运动的六自由度串联上肢康复机器人构型,然后利用Po E方法、D-H方法以及代数法进行机构正运动学与逆运动学的计算与分析。其次,在水平面安全区域内进行上肢康复机器人的8字圆周运动的轨迹规划,基于力传感器完成机器人末端等效人机交互力解算,在此工作的基础上,设计一种积分导纳控制方法,并搭建Simulink仿真模型进行仿真分析,实现机器人系统的自适应柔顺控制。再者,采用4通道s EMG传感器采集8名参与者上肢的8种运动的肌电信号数据,通过聚类可区分性评价指标对26个时频域单一及组合特征进行筛选,建立基于Sine混沌映射改进麻雀搜索优化最小二乘支持向量机的分类算法模型,就人体上肢运动意图进行学习与识别。最后,搭建上肢康复机器人的样机实验平台,就机械臂的实际工作范围等基本性能进行测算,完成单关节的被动控制与柔顺控制测试,说明所设计的导纳柔顺控制器良好的运行性能,通过连续运动动作识别实验证明了所设计的分类识别算法模型具有良好的泛化能力。