近年来,康复训练机器人已逐步取代传统的康复训练方法,可帮助患者进行精确化、自动化、智能化的康复训练,已经成为一个安全、有效的康复手段。本文针对一种应用在移动式康复训练机器人和操作桌面的人机交互软件进行需求分析,开展的主要研究工作如下:（1）交互式肢体训练系统的方案研究。基于交互式肢体训练系统的需求分析,对软件系统的总体方案、系统内主要的功能模块以及模块间的交互关系进行设计。对软件系统的数据库进行概念设计和数据表设计,实现对患者的个人信息和康复信息进行有效的管理。（2）交互式肢体训练系统的设计。对系统主要的功能模块的内容和交互界面进行设计。在下肢机械训练的交互模块内创建移动式康复训练机器人的虚拟互动模型,通过数据通信模块完成虚拟互动模型与康复训练机器人之间的信息传递,实现了将真实的运动状态进行可视化显示。（3）下肢虚拟交互训练模块的设计。根据移动式康复训练机器人的功能特点和训练需求,在虚拟场景中布置不同的场景节点并进行相应的交互任务的设计,引导患者完成多种姿态的下肢训练,增加患者康复训练的趣味性。（4）基于单目视觉的手部抓握交互训练模块的设计。在单目相机下,通过对手部在平放、竖放和倾斜的姿态下进行抓握时的特征分析,定义了手部轮廓面积、“长度虚特征参数”和“面积虚特征参数”评估手部的抓握状态,并以特征参数变化为基础实现了手部在抓握过程中与虚拟模型的实时交互。同时提出了一种识别手部的掌指关节弯曲角度的方法,实现了关节弯曲过程中手部与虚拟模型的实时交互。