中老年人多发的脑血管疾病已经成为当今日趋老龄化的社会的重大问题,其往往引起患者偏瘫等运动功能障碍。康复医学研究表明,偏瘫患者接受及时有效的康复训练能够恢复部分甚至大部分运动功能。而大部分的患者在康复早期下肢力量相当孱弱,没有能力进行站立或接受步态训练,但是及早的进行康复运动训练对患者的预后有着至关重要的作用。因此,研究一种适合患者进行早期康复训练的卧式下肢康复训练机器人有着重要的意义。现有康复机器人主要以刚性机器人为主,其对舒适性和柔顺性的保障主要通过控制策略来实现。而绳驱动并联机器人由于其柔索驱动的原因,在机器人舒适性和柔顺性方面有着潜在的优势。本文通过将绳驱动并联机构的运动学和动力学原理应用到人体的下肢康复中,从而设计了一款患者在卧姿状态下能够使用的下肢康复机器人。本文的研究工作如下:1.结合人体下肢的解剖学特点、康复训练中的人体下肢的运动学规律、以及绳驱动并联机器人的特定,确定了机器人的大致整体结构,并对康复机器人各个部件进行了模块化设计。2.通过数学解析法分析了绳驱动下肢康复机器人的运动学逆解;而对不方便使用解析法分析的运动学正解,通过优化设计迭代法进行了分析,为之后的位置闭环控制分析做准备。为了验证分析的准确性,通过仿真软件进行了建模和测试,并得到了良好的结果。3.利用牛顿欧拉法建立了绳驱动下肢康复机器人的静力学和动力学模型,在此基础上分析推导出求解绳索拉力的方法,并通过仿真求得康复训练过程中绳索拉力的范围。以此为依据进行康复机器人力螺旋可行工作空间理论分析,并通过仿真进行求解并验证了通过该机器人进行下肢康复的可行性。4.对卧式绳驱动并联下肢康复机器人进行了控制系统设计。针对本文中康复机器人的适应人群——康复早期患者,制定了控制系统的控制策略。在选定了控制系统的控制模式后,搭建了康复机器人的硬件平台和软件程序。