手是人体最重要的器官之一,在我们的日常生活活动(如抓取物体、书写、驾驶以及打字)中起着至关重要的作用。脑卒中导致的手功能障碍严重影响患者日常生活,患者需要手部康复训练才能恢复正常。机器人辅助治疗已被临床证明可以改善患者神经肌肉的康复效果。根据手指康复需要,设计开发手指康复机器人,并对其进行运动学分析、电机驱动力求解、控制策略研究、手指康复评价研究及实验研究。首先,分析人手生理结构、运动特点及运动空间。基于上述分析,简化手指自由度,进行手指康复机器人机械结构设计;搭建电气系统控制平台,完成电气元件的布置;设计出功能全面的机器人操作界面,方便患者和医师对其进行操作。其次,对设计的四指屈曲/伸展运动组件进行运动学分析,得到手指末端和手指各关节的速度和加速度随时间的变化曲线,并用ADAMS进行仿真验证,证明在康复训练时机器人不会对患者手指产生冲击;进行四指屈曲/伸展运动组件电机驱动力的求解,根据手指指尖力求解出手指MCP、PIP、DIP三个关节的扭矩,利用虚功原理求出电机驱动力,为电机和减速器的选择提供依据。再次,由于手指康复机器人使用对象病情的不同,会导致机器人负载发生变化,为提高其位置跟踪精度以及动态响应速度,设计模糊PID对机器人进行位置控制,根据控制状态,动态修正PID控制器的参数;为提高康复机器人的柔顺性,使患者免受二次伤害,研究阻抗控制策略以及阻抗参数对系统控制性能的影响。为提高阻抗控制器对变化环境的适应性,设计自适应控制算法,并通过仿真验证在力的跟随上优于传统阻抗控制。最后,对手指康复评价进行研究,确定评价指标及其所占权重,得到手指运动功能综合评价指数计算公式从而判断患者障碍等级。为验证前面理论分析及仿真结果的正确,搭建出单指训练机构及整机进行实验研究。为确保电机驱动力计算的正确,进行电机驱动力测试实验研究。在Lab VIEW中进行模糊PID位置控制实验和自适应阻抗控制实验,实验表明PID能提高位置跟踪精度自适应阻抗控制能提高力的跟踪精度。