随着国内老龄化加重,物质生活水平的的提高,脑卒中患者数量逐年上升并有年轻化的趋势。脑卒中会损伤神经系统进而导致患者运动功能障碍,偏瘫甚至全瘫。肢体运动功能障碍在传统治疗中,往往需要康复医师对患者的运动功能受损部位进行康复训练,这在患病初期是十分重要的。但患者的增加使得医疗资源紧缺,康复医师为患者康复训练的工作量增大。由于康复机器人具有节省人力,精度高且智能化的特点和广阔的研究前景,关于使用康复机器人来代替医生为患者进行康复训练的研究也越来越多。论文首先根据国内外研究现状总结康复机器人发展趋势及现存问题。然后在康复理论基础及外骨骼结构方面分析了现有康复机器人样机平台的功能需求,并根据所基于的开源机器人项目平台ROS的优势及缺点设计了易扩展、分布式且满足实时性的康复机器人控制系统总体结构。其中PC作为主控与机器人电机设备通过CAN总线通信,构成分布式硬件架构,并采用CANopen的应用协议保证总线通信的实时性。软件控制系统搭载在PC端,整体分为非实时域与实时域。非实时域处于标准的Linux环境,运行基于ROS的非实时任务。包括基于Rviz所设计实现的GUI,作为接收用户指令的交互入口并以三维模型监视机器人运动状态。用D-H法建立机器人模型,进行正、逆运动学分析,设计实现了主被动式的康复训练任务。被动式康复训练支持肩关节单自由度的训练,和复合自由度的训练。复合自由度的训练支持在线生成上臂画圆的运动轨迹,可以自定义轨迹半径大小,画圆运动可同时训练多个肩关节自由度,提高康复效率。实现基于表面肌电信号的主动式康复训练,通过采集肌电信号特征值来训练基于支持状态机的分类器,以识别穿戴者的运动意图。主动式的康复训练使患者更有参与感,提高训练的积极性。设计可动态调整助力的镜像康复训练控制方法,保证患肢较好跟随健肢运动轨迹的同时,可以动态调整对患肢的助力,以更大程度的锻炼患肢力量。