肘关节康复训练机器人相对于传统医师医疗手段在帮助瘫痪病人进行单关节康复训练运动时具有训练效率高、可重复性强等优点。本文在综述现有肘关节康复训练机器人所存在问题的基础上,结合肘关节康复训练的基本要求,研究了肘关节康复训练机器人的机构设计、工作空间优化以及人机仿真分析等内容。论文工作内容如下:1.详细分析了肘关节的生理参数、运动机理和关节转动中心特性,为接下来的机构设计和人机仿真分析奠定了基础;借助光学三维动作捕捉系统采集了肘关节的真实运动轨迹数据,并以此为基础划分了肘关节不同的运动周期和拟合了肘关节运动轨迹曲线,为接下来的人机仿真分析奠定了基础。2.针对现有肘关节康复机器人所存在的设计问题和肘关节康复训练的需求,设计了一种可实现肘关节二自由度康复训练运动的（2-PRR-S）R-PRCR并联机器人机构和可固定前臂位置的支撑装置机构;使用旋量理论验证了并联机器人机构的自由度特性。利用空间几何分析法推导出并联机器人机构位置逆解与位置正解表达式,进而给出了并联机器人机构的雅克比矩阵,然后结合雅克比矩阵分析了该机构的奇异位形,结果表明:所设计的并联驱动装置机构可实现相互正交的二自由度旋转运动。3.根据并联机构的奇异位形,确定了并联机构的约束条件,并分析了并联机构的工作空间,然后以最大化工作空间为优化目标,借助遗传算法对并联机构进行了尺度优化;针对人机耦合运动过程中的轴心不匹配和并联机构有限工作空间的问题,设计了一款可有效提高人机耦合运动相容性的双摇杆机构,并在机构基础上进行了运动学分析,最后借助Solidworks软件建立混联康复训练机器人的整机模型。结果表明:所设计的混联康复训练机器人能满足肘关节康复训练过程中的工作空间要求。4.借助Anybody生物力学软件进行人机耦合建模与分析。以肘关节运动轨迹数据所拟合的方程作为机器人运动的驱动函数,对比分析了肘关节原动肌在人机耦合运动过程中的生理参数差异性,在保证康复训练安全性的前提下优化了康复训练方案。