外骨骼系统是机器人研究领域中的一个分支,它是一种各关节与人体关节相一致,并依附于人体外部的机械系统。操作者与外骨骼之间可以进行直接的力及其它各种信息的传递,因此,非常适合用于运动功能障碍患者的康复医疗。本文从实用的角度出发对人体上肢的运动原理进行了分析,根据人体上肢的结构特点及可穿戴性外骨骼的功能要求,设计了一种3DOF可穿戴式上肢康复机器人的结构方案;利用连杆坐标系的D-H方法,建立了可穿戴式上肢机器人的连杆坐标系简图,构建了该机器人的运动学模型,对可穿戴式上肢机器人进行了运动学正、逆问题研究;并推导出了机器人雅可比矩阵,通过机器人的雅可比矩阵可以在机器人关节速度已知情况下,计算出机器人末端在空间的运动速度;利用图解法对工作空间的正问题进行了分析,说明了机器人的工作空间的大小及杆长对工作空间的影响。利用设计软件Pro/E建立机器人本体结构模型,并通过M/Pro接口模块将机器人本体结构模型导入到仿真软件ADAMS中,建立了其样机仿真模型,对机器人进行了运动仿真,得到实际工作域轨迹,对各关节角度及角速度进行了分析,得到了系统及各个构件在任意时刻的位置、速度和加速度仿真曲线,验证了机器人方案结构设计和运动分析的合理性和正确性,为机器人的后续研究提供了理论及数据依据。