传统的脑中风手部康复是康复师对患者的手部关节进行放松训练,这种方式是非标准化的,其康复效果的好坏很大程度上是由康复师的专业水平素养决定。随着长时间的康复进行,康复师体能的不足也会直接影响康复效果。目前普遍采用的手功能康复机器人采用电机驱动刚性杆件带动手指关节进行被动的屈曲和伸展运动,这种刚性结构只能在专业的康复人员的陪同看护下使用且个性化定制成本高,而且存在安全隐患阻碍患者的康复意愿度,很难推广应用。本文针对刚性手功能康复外骨骼适应性差,存在安全隐患问题,设计一款基于气驱动的柔性手功能康复机器人,以提高患者手部的康复训练效果。首先,分析研究了手指的生物学特性。基于Vicon运动捕捉系统,分析人手在抓握柱状物体时关节位置变化,并根据建模推导得到关节角度变化关系作为气动执行器设计的目标参数,基于实验数据分析研究了手指关节间存在的运动耦合关系。本文完成了柔性气动执行器的结构设计,分析研究气动执行器的动作原理,研究不同截面构型对性能的影响,优化了截面设计。基于设计目标参数以及手指尺寸参数对气动执行器的尺寸进行设计。进行了模具设计,确定硅胶材料并对执行器的制作工艺进行了优化。为了对气动执行器进行运动学建模,假定每一微元段为刚性构件,采用分段恒定曲率模型简化模型获得末端位姿。基于超弹性材料的Yeoh应变能密度函数模型推导研究柔性气动执行器外部输入压强与弯曲角度之间的关系。通过理论计算以及对试样进行拉伸实验确定材料特性参数。借助Abaqus对截面选型进行验证、验证了静力学模型的准确性并对关键尺寸参数进行了优化。本文设计了包含驱动执行部分以及控制部分的柔性气动执行器的控制系统。在训练模式上设计了被动训练及主动助力两种模式。设计了气动回路并对弯曲角度传感器以及薄膜压力传感器进行标定拟合。基于PID控制,对设计的手功能康复机器人的最大弯曲角度以及拇指MP关节运动进行了实验,并验证了静力学模型的准确性。