目前,随着科技的不断发展,社会的制造业水平不断提高进步,人们在满足自身需求的同时,对自身健康的关注度越来越大。人类现有的生存环境的提高离不开工业的发展,而控制方面的相关科学又在工业发展中占据着主要的位置。随着更高端工业的发展,包括康复外骨骼机器人、工业机器人、机械臂,对于一些简单的工业控制算法已经难以满足日益增长的性能需求。外骨骼机器人不但在医疗领域有着广泛的研究,而且在军工、工业等领域的研究应用也越来越引人关注,世界各国纷纷对其进行深入研究运用并取得实质性的成果。其中,对于外骨骼机器人的相关控制问题一直是一个热点。因此,为使得外骨骼机器人稳定性的工作运行,设计一个有关不确定下肢康复外骨骼模型的稳定性控制方案是必不可少的。全文的主要研究内容概括如下:首先,根据含有不确定性及扰动的下肢外骨骼系统展开研究,依照所给的外骨骼简易模型来确立合适的坐标系,通过根据相应的关节运动时的角度变化以及时变刚度,对其进行受力分析,确立与之相关的坐标系,根据能量守恒进行建模分析得到相应的拉格朗日运动学方程,本文为简化思路,将该系统进行线性化处理,引入不确定项和干扰项,使得更加简单方便的研究外骨骼控制问题。然后对外骨骼机器人系统模型线性化处理后,在这种情况下,引入状态观测器对下肢外骨骼系统状态进行观测,然后对系统进行鲁棒控制器设计。由于考虑到此装置在工作中含有不确定性以及干扰,从而先利用一个状态观测器来针对该系统的状态去观测分析,然后再进行设计鲁棒控制器,分别考虑有无干扰对该系统的影响,运用相关的线性矩阵不等式(LMI)知识以及Lyapunov稳定性原理进一步深入分析研究。仿真结果验证了该控制策略不但能够使下肢外骨骼系统稳定,而且是下肢关节具有一定的柔性从而达到提高舒适度目的。最后,针对具有模型不确定性的下肢外骨骼的有关控制问题,本文研究了一种不确定下肢外骨骼的鲁棒优化跟踪控制方法。为了在外骨骼柔性控制中获得可配置的刚度,鲁棒跟踪控制器的设计在时变刚度下展开。此方法可以有效控制具有时变刚度的外骨骼关节,并增强其柔性以及具有保性能作用,从而保证外骨骼关节部分的质量和安全性更高。然后利用MATLAB分析了所设计的控制策略对下肢外骨骼系统的有效性。