下肢可穿戴外骨骼机器人是一种用于助力助行的人机一体化系统。外骨骼机器人融合了仿生机构与驱动方式、人体意图识别与协调控制、传感检测与信息融合等机器人技术,有机地结合了穿戴者的智力和机器人的“体力”,是解决行军负重、医疗康复、山地救灾等特种任务的重要技术手段,具有重要的科学研究意义和广阔的市场应用前景。本文选择步态规划与外骨骼机器人仿生结构建模仿真作为主要切入点,研究外骨骼与穿戴者的交互作用规律和协调控制方式,期望在该领域的仿人运动姿态建模与仿真方面取得较好的成果,为人机交互协调运动提供帮助。首先,通过对人体下肢关节运动机理的研究确定人体结构和步态运动的基本参数,并自主研发了人体下肢仿生结构平台,利用多传感器系统实时采集人体的步态数据,建立步态数据库。随后,从建模入手,选择SimMechanics软件搭建仿人体下肢七连杆模型,利用平地行走时的数据进行仿真分析,并结合Simulink进行外骨骼控制系统的研究。再者,根据人体构造初步设计出下肢外骨骼机器人的机械结构,利用Solidworks软件和ADAMS仿真环境建立下肢外骨骼机器人三维离线式仿真模型,分析下肢关节正常行走步态的动力学参数分布规律,为外骨骼人机一体化系统的设计奠定技术基础。本论文主要在虚拟样机层次进行模拟实验,通过调整样机本体结构参数逐步达到了机器人下肢与人体协调控制参数指标的要求,在下肢外骨骼机器人的实验样机上开展了运动步态实时数据采集和参数修正预实验,基本可以实现外骨骼机器人载人运动、协调运动的目标。