脑卒中患者80%以上患有手部运动功能障碍,针对不同康复阶段的患者手部运动能力也各不相同,所以不同康复阶段的手部功能障碍患者的康复需求也各不相同。现有手部康复训练系统,通过场景交互或康复机器人辅助等方式对手部功能障碍患者进行康复训练,但是只适用于某一康复阶段的手部功能障碍患者,无法满足手部运动功能障碍患者康复训练的不同时期,并且康复训练过程缺乏主动性、康复效率较低,无法满足不同时期患者的康复训练需求。所以,满足不同康复阶段的脑卒中手部功能障碍患者的康复训练系统显得尤为重要。本文针对以上问题,设计了一种基于生机接口的手部虚拟康复系统,在现有生机接口技术用于手部康复训练的研究现状上,将生机接口技术与虚拟现实以及康复机械手技术相结合,形成一种虚实交互的康复训练手段,具备三种覆盖手部康复训练不同时期的康复训练功能以满足不同患病程度的脑卒中手部功能障碍患者,并搭建了基于生机接口的手部虚拟康复系统,并通过实验对三种策略进行了验证,同时对系统进行了测试,并验证了系统的有效性,本文的主要内容描述如下:首先,本文设计了一种基于肌电惯性信号的手部康复训练策略,主要受众是脑卒中恢复期有基本运动能力的患者,即通过场景诱导,对患者进行肌电惯性信号同步采集与分析,通过健侧肌电控制穿戴康复机械手的患侧进行辅助训练,同时通过对惯性信号的分析对患侧患侧手部运动功能进行评估,利用Leap Motion手部追踪技术与患者进行人机交互,提高了患者康复训练的积极性,即通过一种主被动结合的方式提高了脑卒中恢复期手部功能障碍患者康复训练的效率。其次,本文设计了一种基于运动想象的手部康复训练策略,主要受众是脑卒中软瘫期丧失基本运动能力的患者,即通过设计的多场景刺激诱导患者进行运动想象,对采集到的运动想象信号进行预处理、特征提取及意图识别,将识别结果发送至康复机械手,辅助患者进行抓握训练,同时通过设计虚拟场景与患者运动想象进行交互,不仅提高了患者大脑运动功能区神经激活程度,同时通过机械手辅助患者进行训练,为脑卒中软瘫期手部功能障碍患者提供了一种神经康复和物理疗法相结合的康复训练方式。再次,本文针对脑卒中软瘫期到恢复期的过渡期,设计了一种基于双主动模式的康复训练策略,包括肌电、脑电两种康复模式,患者使用其中一种模式进行训练时,系统通过场景参数与人机交互的识别率等反馈结果进行虚拟场景自切换,进而控制康复模式的切换,选择更适合患者的康复训练模式。同时在脑电康复模式下提出了一种针对运动想象的神经功能康复评估方式,以脑地形图的形式显示大脑神经激活程度,更直观的得到患者的康复训练情况。为脑卒中过渡期的手部功能障碍患者提供了一种有效的康复训练手段。最后,本文对于提出的三种康复训练策略搭建了基于生机接口的手部虚拟康复系统,该系统包括硬件平台的搭建和软件平台的功能实现。然后针对三种康复训练策略分别进行了患者和健康受试者的实验测试与验证,通过实验前后的患者和健康受试者的康复训练数据分析及评估结果对比,可得患者和健康受试者的手部运动功能得到明显改善,大脑神经激活程度明显增强,同时肌电和脑电的识别率得到了明显提高,验证了本文提出的三种康复策略的有效性及本系统的实用性。