本文针对我国老年人和残疾人对康复机构具备多功能的需求,基于可重构原理,设计了一种P(2-RPS)&U康复机构,用于人体肘、膝和踝关节的康复训练,对其进行运动学分析和仿真分析以及康复效果分析。首先,分析了我国成年人在站姿和坐姿下肢体的各个尺寸,确定了康复机构整体设计的最小尺寸;分析了人体肘、膝和踝关节的生理结构和主要运动形式,以及这些关节运动时所参与的肌肉群,为康复机构的设计和康复效果的分析奠定基础。其次,分析了运动限定机构的运动方式,提出了一种2-RPS运动限定机构。结合中国成年人体的标准尺寸以及人体肘关节、膝关节和踝关节的活动范围,提出了构型为P(2-RPS)&U的康复机构。对P(2-RPS)&U康复机构进行了自由度计算、位置逆解分析和奇异性分析。再次,利用求导的方法,求得P(2-RPS)&U康复机构的一阶、二阶影响系数矩阵。通过一阶影响系数矩阵求得机构的力雅可比矩阵;对机构进行动力学建模,利用此动力学方程可以求得已知运动时的输入力矩或已知输入力矩的系统的运动。然后,利用SOLIDWORKS和ADAMS软件对P(2-RPS)&U康复机构进行虚拟样机的建立和仿真。通过对机构驱动输入不同的STEP函数,分别得到康复机构动平台对肘、膝、和踝关节的输出运动范围,结果符合正常人体肘、膝和踝关节的运动范围。然后给定具体的运动范围,得到康复机构输出端的运动特性,证明康复机构运行时的稳定性。最后,建立了P(2-RPS)&U康复机构与AnyBody软件中人体的人机系统模型。通过仿真分析出人体在使用P(2-RPS)&U康复机构时的最大肌肉活动量与肌肉群在训练过程中的能量消耗,验证康复训练过程中的安全性。同时得到了肘、膝和踝关节在康复训练时附近肌肉的伸缩量,证明P(2-RPS)&U康复机构对肘、膝和踝关节康复训练的有效性。