脑卒中又被称为中风,中风病人上下肢运动都会受到限制,如不及时治疗,严重者将导致病人运动能力丧失,所以需要在患病初期对病人进行康复训练使其重新获得运动功能。在医疗机器人领域,手部功能康复机器人是其中重要的组成部分,在患者手指康复的过程中起着重要的作用。本文重点围绕手功能康复机器人的康复理论探讨、机械结构的设计、驱动方式设计、传感器、控制器的设计等进行关键性问题的探讨,并对其进行了深入的研究。本文以人的生物特性为基础,对手指进行分析。分别在手功能康复机器人的机械结构以及驱动结构进行了设计,基于对国内外不同的手功能康复机器人研究现状进行比较,最后确定了杆机构作为手功能康复机器人机械结构,并设计出暂停锁死装置来适应不同长度的手指,简单而且易实现所要求的功能,本文也对杆的长度进行了优化,对机器人进行了运动学与动力学分析。在传感器方面,本文分别用了霍尔传感器及薄膜压力传感器,并对以上两种传感器进行了静态标定。为了在控制上实现更好的反馈,提出将皮肤弹性力学模型与压力传感器测量相结合的方式,通过压力测定,计算出手指可移动多大的范围,这使得在控制方面更贴近人的自然运动。本文建立了新颖的驱动方式,以扭绳作为驱动,避免了电机的刚性冲击,可以远距离传动,使得运动范围更加灵活。在控制方面,为了使中风病人的康复效果更好,本文采用模糊自适应PID控制,并提出了三种控制模式:主动模式、被动模式、主被动相结合的模式。这三种模式相辅相成,根据病人意愿,对功能进行切换选择,本文对人机交互软件进行了编写,实现了运动参数实时反馈的功能和运动模式实时切换的功能。在论文最后,手功能康复机器人得到了实验验证,在机械机构方面对手功能康复机器人进行了自适应性能验证和手指关节运动范围进行了验证。传感器、扭绳驱动方面都可以很好的配合。主动运动方式、被动运动方式、主被动运动相结合的方式也可以很好的完成。经过仿真和实验探究,手部功能康复机器人设计合理、运行稳定,对于中风病人的康复起到较好的的治疗作用。