随着我国社会老龄化程度的加剧,由老年疾病或运动损伤所带来的下肢运动障碍患者大量增加,我国的康复医疗资源供应面临巨大的挑战。利用康复机器人帮助患者进行康复训练治疗,可以有效缓解目前康复医疗资源短缺的现状。本文旨在研发一款穿戴式踝关节康复机器人,具备帮助患者进行早期的被动康复训练与后期的行走步态康复训练治疗的功能。本文主要的研究内容如下:首先,针对目前可穿戴踝关节结构设计中存在的结构复杂、穿戴式舒适性与安全性能差等问题,本文提出了基于单套索驱动系统的结构设计方案。利用套索远距离驱动的原理将驱动端与穿戴端分离,简化了穿戴端的结构复杂性,同时减轻了穿戴端的重量,提高了穿戴舒适性。此外,基于绳索驱动与棘轮棘爪原理设计了关节双向锁死机构,能够在任意角度锁死踝关节,保证患者在康复训练中的安全性。其次,针对目前康复机器人传感系统步态检测准确性不高的问题,提出了基于多传感器信息融合的机器人传感系统,分别检测脚掌、踝关节与小腿的运动与姿态数据。然后,基于传感器的人体步态特征数据,提出了基于多条件约束的零速区间检测与步态特征动作识别的步态检测算法,实现了较高准确率的人体步态检测。再次,基于康复机器人整体结构与踝关节的康复训练需求设计了机器人的控制系统。基于单套索驱动系统单向拉伸的特点,采用库伦摩擦模型简化计算过程对其进行了驱动力分析。在以速度控制为内环的基础上,提出了驱动电机的位置与力矩策略,并在此基础上结合传感系统采集的步态特征数据提出了被动康复训练以及行走步态康复训练控制策略。最后,设计了碳纤维预浸布热压成型的工艺流程,使用碳纤维预浸布制作了小腿弧形护板,再与其他部件组装后制作了实验原理样机。结合传感系统与高速摄像系统进行人体步态特征动作的传感器数据标定实验。然后通过步态识别实验,验证了步态识别算法的准确性。本文最后进行了模拟被动康复训练实验与行走步态康复实验,验证了机器人整体系统的有效性。