随着我国人口老龄化程度的日益加剧,因疾病或其他等原因导致的运功能障碍患者人数不断增加。在当今社会当中,为了满足日常的生活需求,这些残障群体需要一些辅助装置设备提供助力,降低并发症的发作概率,从而提升生活品质。然而目前市场上的辅助装置,如拐杖、轮椅等,只能达到机械运动的效果,不能使患者拥有“自主行走”的感觉。下肢康复外骨骼机器人是用于佩戴在患者下肢或者躯干外侧的一种辅助型的助力训练装置,通过和患者相互协调活动,为患者提供支撑力以及为下肢提供助力,达到帮助患者能够正常行走运动的目的。现阶段的外骨骼机器人仍存在本体繁重、人机交互安全性低等弊端,考虑到气动肌肉具有重量轻、驱动力大、柔顺性好、特性与人类肌肉相似等特点,本论文将对气动肌肉驱动的下肢康复外骨骼机器人进行研究,为医疗康复机器人提供重要的关键基础技术保障。论文主要的研究工作包括:（1）下肢康复外骨骼机器人结构设计。基于对国内外现有的外骨骼型康复机器人及现有的气动肌肉驱动源进行特性分析,提出气动肌肉驱动的下肢康复外骨骼机器人的设计原则和整体设计方案。根据亚洲人体参数标准确定下肢康复外骨骼机器人的几何尺寸与机械结构,利用Solidworks建模软件对下肢康复外骨骼机器人关节结构、其他部件结构以及整体机构进行三维建模,确定驱动系统,利用Matlab软件对角度数据进行拟合,对关节转角进行仿真分析。（2）下肢康复外骨骼机器人的力学分析。利用D-H法对下肢康复外骨骼机器人髋、膝踝三个关节分别运动学分析建模,对其进行运动学正解,基于下肢各部分的几何关系完成运动学逆解。基于拉格朗日方程对下肢康复外骨骼机器人进行动力学建模,推导单侧腿的动力学模型,使用Adams软件下肢康复外骨骼机器人的步态与输出力矩进行仿真分析。（3）外骨骼机器人关节特性研究及建模。以柔顺性高的拮抗式气动肌肉对作为驱动源,分析气动肌肉的静态特性,通过多项式拟合方法建立气动肌肉的数学模型。分析气动肌肉驱动关节的工作原则,建立单关节拮抗式气动肌肉模型,以及气动肌肉驱动的髋、膝关节二自由度模型。（4）外骨骼型下肢运动控制策略研究。基于前文建立的气动肌肉驱动关节数学模型,将关节的运动精度控制问题转化为关节末端节点目标对象跟踪期望目标指令问题,对下肢康复外骨骼进行运动控制仿真。利用Simulink建立传统PID控制模型与模糊PID控制系统模型,相关关节的仿真结果表明模糊PID控制方法能较为精确控制关节运动。