上肢康复外骨骼系统脑卒中患者运动训练的重要工具,具有重要的科学价值和社会意义。在多种控制模式下实现患者-外骨骼-治疗师三者之间的运动康复治疗,改善患者的运动功能甚至实现神经功能重塑。针对上肢外骨骼机器人在患者康复过程中安全性问题,本论文主要研究如下:首先,本文研究人体上肢肩关节矢状面刚度的测量方法。上肢康复外骨骼系统在运动康复过程,人体肩关节矢状面刚度对上肢康复外骨骼系统运动产生一定影响,为了研究人体对上肢康复外骨骼系统稳定状态影响,通过设计实验测量人体肩关节矢状面刚度。依据非负矩阵算法分析人体肩关节肌肉群在临界力矩状态下,肩关节肌肉的参与比重,分析人体肩关节不同角度下,人体肩关节肌肉群的状态。其次,当上肢康复外骨骼系统失去电能情况,上肢康复外骨骼系统将失去“智能”性,安全状态被打破。本文对上肢康复外骨骼系统被动安全机理进行研究。需要从运动学,逆运动学和运动空间对(6+1)自由度上肢康复外骨骼系统进行建模。在仿真软件环境下实现对上肢康复外骨骼系统运动能力,运动范围等控制性能进行研究和描述,为人机耦合提供数据。设计重力补偿弹簧装置来提高上肢康复外骨骼系统被动安全性,通过实验以上肢康复外骨骼系统关节运动角度,人体肩关节受力和上肢受力情况进行数据分析,验证重力补偿弹簧装置对上肢康复外骨骼系统和人体的影响。最后,本文设计和搭建部分平台验证上述算法和方案得出数据结论,用以验证和指导上肢康复外骨骼系统的设计和实现,并对上肢康复外骨骼系统四个子系统进行介绍。同时对上肢康复外骨骼系统重力补偿弹簧装置实现进行描述。