下肢外骨骼机器人是一种可穿戴的智能机电系统,是机器人领域研究的一大热点领域。外骨骼应用领域广泛,在军用、航天、工业、民用、医疗等多个领域均有应用实例。其中医疗方向的应用取得较好的效果,目前已经投入产业化。但是由于其具有系统结构复杂,以及与人交互的特点,其控制具有较高的难度,很多问题亟待解决。因此本文针对外骨骼的助力控制算法问题进行了研究。本文首先完成下肢外骨骼的嵌入式系统搭建。硬件层面完成结构优化,传感方案设计,电气系统搭建等任务。然后在此基础上,构建了具有高效数据结构和进程任务的软件系统,保证任务运行的可靠性和功能的可扩展性。根据人体运动特性,用支撑相和摆动相两种基本运动相位的组合来描述人体复杂的运动行为。在此理论上,结合GRF的步态辨识方法,设计一款柔性的压力鞋,能够适应复杂的路面,同时具有步态辨识和运动意图辨识两种功能。最后利用模糊逻辑的数学方法处理足底压力数据,得到运动步态。用导纳理论的PID变形形式建立了末端力-速度模型来描述人机交互力与运动意图之间的关系。通过对不同运动相位下的运动学和动力学分析,设计并构建了参数辨识实验,以获得任意相位下末端力-速度模型的参数。结合上述所有研究成果以建立外骨骼的整体控制策略。在摆动相采用PID控制器,在支撑相采用MFAC控制器,并引入重力系数,对相位切换过程中的重力项进行调节,实现柔顺切换。最后设计了外骨骼助力效果测试实验,分别完成单膝摆动、蹲起、行走、上楼梯等四个实验。最终通过对实验结果的分析和研究,验证了该控制方法的有效性和助力效果。