随着康复医学、控制技术与机器人技术的研究和发展，康复训练器械越来越多地在医疗领域展开应用。康复训练器械针对有运动障碍的患者，在不同的康复训练模式下辅助患肢进行康复训练运动，实现患肢肌肉锻炼、运动训练以及神经功能的恢复训练，使患肢达到逐步康复的目的。目前，国外上肢康复设备存在控制复杂、价格高昂等缺点，而国内大部分的上肢康复训练设备训练运动局限于水平面内，无法对重力场内的手臂运动进行训练。有鉴于此，论文开发一种矢状面内2-DOF手臂康复训练机构，使用ARM计算机控制关节电机实现机械臂运动，可以对肩关节和肘关节进行康复训练。论文主要完成如下工作。1）设计了手臂康复训练机构总体方案，主要包括机械结构、测控系统方案、传感器的布置、电机选型及驱动方案等。根据方案要求，设计了手臂康复训练机构的机械平台。2）研究了测控系统数据采集与处理、电机驱动与控制等技术，使用多维力传感器检测人机作用力，设计了手臂康复训练机构的测控平台，其硬件电路包括：传感器信号调理电路、AD转换电路、编码器信号处理电路、电机驱动电路和电源电路等。3）针对手臂康复训练机构的被动运动康复训练模式，在手臂康复训练机构连杆结构坐标系下，建立手臂康复训练机构运动学和动力学模型，并完成仿真分析。在被动运动训练模式下，设计了轨迹控制器，进行了轨迹控制的仿真和实验，结果表明，肩部运动轨迹误差范围为-1°~2°之间，肘部运动轨迹误差范围为-2°~2°，达到康复训练要求。4）为保护患肢和机械臂，使人机作用力在安全范围内，对康复训练机构的柔顺控制进行了分析，对基于位置的阻抗控制法进行建模和仿真，并进行了实验。仿真和实验结果表明，阻抗控制法能够将人机作用力调整在预定的-3N m~3N m范围内，避免对患肢形成二次伤害，使康复训练机构更加人性化。