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截止2019年,我国下肢运动功能障碍患者人数超过8500万。目前,有些患者通过下肢外骨骼机器人进行行走康复训练,而现有下肢外骨骼机器人存在行走稳定性差的问题,所以大多需要与拐杖配合使用,使用拐杖又会给下肢运动障碍患者造成行动上的不便和心理上的不良影响。为了患者能在下肢外骨骼机器人的辅助下摆脱拐杖,进行自由行走的康复训练,本论文对下肢外骨骼机器人的行走稳定性问题,通过运动学与动力学模型的建立、行走稳定性的分析、稳定性控制算法的设计及其实验验证进行了研究。主要研究内容如下:(1)建立下肢外骨骼机器人运动学与动力学模型。基于D-H法构建下肢外骨骼机器人正运动学模型,以求解摆动腿末端轨迹曲线。提出了Jacobian的下肢外骨骼机器人逆运动学模型构建方法,该方法的优点是能够快速获取各个关节角度轨迹,实时性更强。基于Lagrangian法建立下肢外骨骼机器人动力学模型,以求出各个关节角度和力矩之间的关系,为行走稳定性控制提供理论基础。通过Open Sim软件仿真,验证了基于Jacobian法逆运动学模型的准确性。对动力学建模,仿真出髋关节、膝关节力矩变化曲线。(2)依据ZMP理论,提出了一种基于脚底压力的ZMP实时坐标快速获取法,进而推导出下肢外骨骼机器人行走触发的条件。与传统ZMP坐标获取的方法相比,该方法获取ZMP坐标的速度更快,提高了下肢外骨骼机器人行走的流畅性。通过软件仿真,利用五点法仿真出下肢外骨骼机器人摆动腿末端轨迹曲线。(3)引入模糊PID的控制策略,调整髋关节角度改变人体重心,提高了双脚触地时的行走稳定性。针对传统滑模的控制算法,存在过大的抖振性问题,本论文引进RBF神经网络滑模的控制策略,减小了行走过程中的抖振性,提高了单脚触地时的行走稳定性,从而使下肢外骨骼机器人在行走过程中更加柔顺自然。(4)依托康复实验室下肢外骨骼机器人实验平台,对下肢外骨骼机器人行走稳定性进行实验验证。实验证明,在无拐杖辅助下,下肢外骨骼机器人带动实验者,实现了行走稳定的目的。