截瘫是严重影响人类生活的疾病之一,对截瘫患者进行康复训练是促使患者康复的重要手段,康复机器人有助于康复训练的定量化,长效化。对截瘫患者下肢康复机器人开展研究,具有重要的现实意义和应用价值。本文结合人体下肢在矢状面的运动特点,设计了截瘫患者下肢康复机器人样机,建立了驱动关节的数学模型并进行了优化设计。导出了康复机器人驱动空间与关节空间的映射关系。采用D-H法建立机器人坐标系,并求得康复机器人运动学方程。对康复机器人末端直线运动和圆弧运动两种工况进行了轨迹规划,求出了关节转角,为康复机器人虚拟样机仿真提供了关节转角参数。基于蒙特卡洛方法,利用MATLAB软件求出了康复机器人的工作空间,绘制了工作空间图形。应用功能强大的三维设计软件Pro/E建立了康复机器人三维实体模型,并通过Pro/E与ADAMS软件间的接口软件MECHANISM/Pro,将模型导入ADAMS中。通过将MATLAB/Simulink产生的关节转角数据在ADAMS中进行样条曲线拟合后加入到模型的运动副中,实现了康复机器人两种工作状况的仿真。在仿真过程中测量了康复机器人的位移、速度、关节转角及角速度、驱动力矩等重要参数。此外,本文设计的康复机器人运动控制系统,实现了康复机器人运动过程中传感器信号的初步采集,为下一步对患者进行电刺激康复训练做了基础准备工作。