随着我国的经济和科技高速发展,医疗水平显著提高,人口老龄化趋势明显。跌倒是威胁老年人健康生活的重要问题。可穿戴软体机器人作为一种新型的机器人技术,可以对人体下肢的运动提供增强或辅助。可穿戴软体机器人的特点是可以通过3D打印技术定制工艺,使其具有适应不同的人体肌肉和骨骼的几何形状,更适宜穿戴。且与外骨骼等可穿戴机器人相比,更能降低机器人对人肢体可能造成的物理伤害。采用可穿戴软体机器人提高老年人的平衡能力,从而减小其跌倒的风险,无疑是一种可行的方案。目前,可穿戴软体机器人的发展还存在一些困难和挑战,特别是从应用层面,可穿戴软体机器人对老年人步态平衡的影响尚缺乏运动生物力学基础。对此,本研究设计和研发了一种基于踝关节的可穿戴下肢软体机器人系统,建立了基于步态信息的人机协调控制算法;并通过运动生物力学实验,研究了可穿戴下肢软体机器人对老年人步态平衡的影响。具体的,本研究的主要研究内容包括:（1）通过仿生学原理,设计应用于老年人踝关节的可穿戴下肢软体机器人,优化了可穿戴下肢软体机器人相关设计参数和可穿戴性能;（2）结合人体步态信息的实验数据,根据步态周期关键时间点的踝关节运动学,确定机器人的目标控制角度,建立机器人的协同控制算法;（3）通过运动生物力学实验和统计学分析,研究可穿戴下肢软体机器人对老年人行走时的关键运动生物力学指标的影响,并探讨可穿戴下肢软体机器人对老年人姿态控制和平衡的改善机制。本研究的研究成果包括:（1）实现了创新型的可穿戴下肢软体机器人系统设计。该机器人系统由气动系统和控制系统组成,通过输入穿戴者行走过程中的步态信息控制气压变化,控制气动人工肌肉（Pneumatic Artificial Muscle,PAM）,对上述气压变化响应,从而为穿戴者的踝关节提供助力。（2）建立了基于踝关节运动学的机器人控制算法。通过对人行走过程中踝关节运动学的深入研究,实现了基于步态信息的比例阀控制和电磁阀控制,使机器人能有效的为老年人提供助力。（3）验证了可穿戴下肢软体机器人系统对老年人姿态控制和平衡的改善机制。通过运动生物力学的实验,本研究证明了可穿戴下肢软体机器人可以在不同的步行频率下提高老年人步态在矢状面的稳定性。且在极为慢速的步行频率条件下,能提高老年人步态在冠状面的稳定性。可穿戴下肢软体机器人还能提高老年人踝关节初始触地时和跖屈峰值的角度,使老年人在步态早期的支撑相阶段,保持更加背屈的脚踝位置,从而减小了可能的绊倒风险。综上所述,本研究提出的基于踝关节的可穿戴下肢软体机器人系统,可以有效的提高老年人步态平衡。经过发展和完善,这一系统将对预防老年人跌倒有重要的应用价值。