随着全球老龄化趋势的加剧,老年人日常生活中对于肢体助力、脑卒中患者对于肢体康复训练的需求越来越大。外骨骼式的可穿戴机器人对于解决上述需求具有很强的潜力。传统的可穿戴康复机器人多在医院或康复机构等公共环境中使用,设备尺寸大、笨重、成本高、数量有限,很难满足老龄化社会日益增长的需求。本文以个性化、轻量化、家用型为目标,旨在开发一款可以家庭使用的轻便型上肢助力及康复机器人,论文完成了i WArm五自由度可穿戴机械臂的机构设计、样机制作和控制系统搭建,并进行了实验验证。主要研究内容如下:通过调研人体手臂的运动功能及解剖学结构,提出了五自由度可穿戴机械臂i WArm的机构方案,提出数字舵机结合线传动的驱动方案,完成了肩、肘、腕关节的关节结构和传动线路设计。利用3D扫描技术,设计了基于人体手臂表面轮廓的可穿戴结构。采用3D打印技术加工关键零件,完成了i WArm样机制作。建立了可穿戴机械臂的运动学模型,求解了运动学模型的正逆解、雅克比矩阵和机械臂工作空间。针对5-DOF机械臂的运动轨迹规划问题,提出了基于工作空间虚拟杆的轨迹规划方法和基于Kinect人体运动捕捉的的运动规划方法。设计了i WArm样机控制系统方案,完成了实验平台硬件选型、下位机控制程序、上位机实时监控程序的编写。对实验样机进行直线推拉、立圆运动两种运动轨迹跟随实验,结果表明样机具有良好的运动稳定性和位置跟随性;设计了人机穿戴共融状态下的手臂屈伸和进食运动实验,实验结果表明i WArm机械臂能够良好的配合人体运动;通过对人体手臂肌电信号的对比分析证明机械臂具有助力效果。