近年来,对重度失能人员的康复工作给患者家属和社会带来了严重的负担。仿人康复机器人可模仿护工抓取人肢体进行康复工作,能胜任简单往复和耗费时间的康复工作,且可以上下肢通用,具有广阔的应用前景。与工业机器人不同,操控柔顺性和安全可靠性是康复机械手抓取人肢体必须要满足的指标。由于不同人之间肢体参数差距较大,机械手对人肢体的操控应尽量符合人体生理学特点和运动规律,对操控柔顺性的研究可减少或消除机械手作用于人肢体的冗余力,使人尽量舒适。人肢体由肌肉、皮肤等软组织和骨骼组成,与工业机器人抓取的金属工件有本质区别,为保障被操控人的安全,机械手抓取人肢体时,人肢体不可承受较大的应力,且不能发生肢体掉落等情况,因此针对机械手抓取安全可靠性的研究具有重要意义。在操控柔顺性方面,本文首先依据人肢体被机械手操控时受冗余力的情况,将操控状态分为优化操控状态和强迫操控状态。以操控人体上肢为例,分别针对静态操控和动态操控进行研究,进行符合优化操控状态的最优操控力的理论计算。在静态操控柔顺性研究中,首先依据人体生理学特征建立了人体运动学模型,通过D-H法给出不同坐标系中的坐标变换矩阵,依据静力平衡条件计算出符合相应肢体姿态的最优操控力,实验结果表明静态最优操控力计算可以为机械臂静态操控人肢体提供理论参考。在动态操控柔顺性研究中,首先依据实际的康复训练动作获取肢体的运动参数,运动参数包括每部分肢体的姿态、角速度和角加速度等。随后将运动参数离散为与时间对应的运动参数集合,依据拉格朗日动力学方程,计算与时间相对应的最优操控力集合。最后进行了仿真与实验验证,仿真值与理论值几乎完全重合,实验结果与理论结果有较好的一致性,证明了本文提出的最优动态操控力理论的准确性与可行性。仿人康复机器人操控安全性分为操控过程中的安全可靠性与被操控对象的安全性两方面。首先,针对二指二关节机械手抓取人肢体的安全可靠性进行了研究,目标是为机械手指节力的配置提供理论参考,防止人体手臂从机械手轴向脱离和径向脱离。在计算指节力方面,本文依据有限元思想提出了一种计算方案,鉴于人体手臂结构的复杂性,使用简化后的手臂模型进行了指节力的计算和仿真验证。其次,针对二指二关节机械手抓取人肢体的安全性进行了研究,主要分析人肢体被机械手抓取时的正应力和切应力,基于医学影像及逆向工程软件建立了人体手臂三维模型,并对其进行优化,使用有限元软件进行仿真,获取人肢体被机械手抓取时的应力数据。通过对应力数据的分析,判断机械手能否保障人的安全,并提出了应力与手臂姿态的关系,为肢体姿态选取和康复机器人的应用提供理论指导。