三自由度腕功能康复机器人用于脑卒中后腕功能障碍患者康复训练。通过创新的的机械结构设计,同时具备掌屈/背屈、内翻/外翻、内收/外展三个重要的自由度,帮助患者腕部全面、有效康复;通过控制系统的设计与编程,实现腕部合理的运动;紧凑的结构与系统设计减小了其体积与重量,使其能够应用于多种场合而不局限于医院。本文介绍了腕功能康复设备的国内外发展现状与前景,对现存设备的优缺点进行比较,由此制定研究目标;学习了康复理论基础、人体腕部结构,考察了偏瘫患者的基本需求。对以上内容进行总结分析,得出该设备需要解决的实际问题与要克服的困难。本文重点设计了三自由度腕功能康复机器人的机械结构。根据需要解决的主要问题,分别设计出了满足三个自由度的机械结构。结构在整体上采用外骨骼形式,以更好地贴合患者腕部、更符合健康人正常运动方式。在结构设计过程中一方面减小其体积以满足其便携的要求,另一方面实现三个自由度的机械机构不能相互阻碍。本文进行了基于UG的运动学仿真,通过仿真结果、优化结构设计,通过最终结构的仿真结果,验证了结构的合理可行;进行了运动学分析,通过正运动学推算出正运动学方程。本文设计了三自由度腕功能康复机器人的驱动及控制方式,设备采用PC机、EPOS2控制器、电机驱动的控制方式,通过Microsoft Visual Studio编程实现对机构的控制;经过实验数据采集分析,验证设备的实际可行性。