多自由度灵巧假肢大幅提升了其运动康复能力,特别是主动腕部的加入,进一步提升了假肢的灵巧性。然而,患者对假肢的操控能力相对比较薄弱,多自由度假肢的灵巧性难以体现。传统肌电控制等方法,仅能实现对少数运动模态或自由度的操控,且容易受到实验环境混杂因素影响,难以临床引用。针对灵巧假肢腕部控制的问题,本文提出一种基于上肢关节协同作用的控制方法,旨在实现自然控制灵巧假肢腕部,减少患者代偿运动。首先,选取了3种人体上肢操作典型事件,设计了实验流程,并研制了相应的实验平台。采集了健康受试者的多关节姿态数据,推导了关节角的计算公式,对关节数据集进行了降维处理。对主成分与腕部角度进行了可视化分析,证实了人体上肢多关节的协同作用,并对主成分进行量化分析,讨论了在所选实验事件中上肢关节协同作用机理。其次,基于典型事件的上肢运动数据集,对各关节角度进行相关性分析。针对分析的结果提出了主成分回归与多元线性回归两种回归方法,并分别使用该两种方法对关节数据进行离线回归分析,对分析结果进行对比并选择结果更好的多元线性回归方法。设计了健康人腕部角度可视化对比实验,在线可视化对比各典型事件中的预测值与真实值。结果表明该方法可成功补偿腕部运动角度、降低代偿角度,各事件完成率可达100%,角度误差可调节至5°以内。然后,设计并制作了一款可供健康受试者使用的灵巧假肢佩戴系统。通过它,健康受试者可使用上臂佩戴灵巧假肢,但其手腕可以自由旋转。该系统设计制作包括机械结构以及控制系统软、硬件三大部分,对各个部分均进行功能分析以及详细设计,设计制作了机械机构并组装测试;绘制了PCB电路板并外包制作;编写了电路板下位机程序,完成了整个系统的搭建。最后,为了验证腕部控制算法的实际性能及其普适性,开展了仿人灵巧手腕部在线操控实验。该部分包括健康人腕部控制实验以及截肢患者腕部控制实验。从学习速度、完成时间、代偿运动角度以及受试者主观感受等方面对算法的实际效果进行了分析。结果表明,在所选事件中,该算法可将假肢腕部功能提升至接近健康人水平,受试者学习速度快且表示使用起来十分自然、易控制。