下肢步态康复训练机器人是外骨骼机器人技术在医疗步态康复训练中的一种应用,它能根据不同的患者进行不同的步态康复训练,帮助偏瘫患者在步态康复训练中借助于机器人达到恢复下肢运动能力的效果,通过引入先进的具有高精度、响应速度快等特点的自动化设备到医学康复领域中,并通过大数据分析进而建立规范标准的步态康复训练数据库,下肢步态康复训练机器人将有可能解决传统人工辅助的步态康复训练中劳动力成本高、效果不明显、步态周期不统一等缺点,以此提高患者在步态康复训练的效率和质量。当前,下肢步态康复训练机器人已成为了医用机器人领域中的热点之一。首先,本文通过对国内外下肢步态康复训练机器人的发展趋势进行了分析研究,确立了研究内容和研究路线以及在下肢步态康复训练机器人领域中要攻克的地方,通过分析人体下肢运动机理、关节结构等特点,结合相关的数据计算,设计出更能接近于人腿肌肉运动情况的直线驱动系统,最终制定了机器人设计的总体方案,通过Solidworks软件完成了符合人体运动机理并且适合不同人群的实体模型设计并研制加工出了实验样机。基于实验样机建立了下肢步态康复训练机器人的运动学数学模型和动力学数学模型,在此基础上,制定实验方案对理论模型加以验证,并利用dSPACE实时仿真系统搭建下肢步态康复训练机器人控制系统硬件平台和实时软件操作平台,结合下肢步态康复训练机器人动力学模型的特点,通过实验分析下肢步态康复训练机器人的动力学特性,来为控制方案的设计提供参考依据。针对下肢步态康复训练机器人系统非线性、强耦合等特点,制定了机器人控制策略方案并在dSPACE系统平台下完成了控制器的设计。在空载、负载等不同的情况下,对实验样机进行不同轨迹跟踪实验,并对实验的数据进行分析对比,来验证了下肢步态康复训练机器人系统的可靠性和功能性,为下肢步态康复训练机器人向成熟的下肢步态康复训练机器人产品的发展提供了必要的理论依据和实践经验。