如今因为脑卒中、脑外伤以及脊柱损伤等原因造成的下肢功能障碍患者逐年增多,科学研究表明人体中枢神经系统具有一定可塑性,患者通过科学合理的主动或者被动训练,肢体机能可以得到修复,从而降低致残率,保障患者术后生活质量。传统康复训练以人工辅助为主,训练的精度和强度难以保证。下肢康复机器人可以根据患者的病情程度,提供不同的训练模式,取代康复医师繁重的体力劳动,为康复医师提供客观准确的运动数据,方便其为患者做康复指导,从而保证训练的强度和精度,提高康复效率,使得患者更早的回归家庭,回归社会。下肢康复机器人的核心功能是模拟人体下肢步行动作,辅助患者进行康复训练。通过对国内外康复机器人进行对比分析,根据人体下肢运动机理,本文设计了一款踏板式下肢康复机器人,主要研究内容如下:(1)标准步态轨迹的获取和分析。对下肢运动机理和步态周期过程进行了详细分析,用光学式三维运动运动捕捉设备对正常人平地行走、上坡、下坡时的运动轨迹进行数据采集,对采集到的离散数据点进行筛选,然后拟合出标准步态轨迹模型。(2)下肢康复机器人的结构设计和分析。在满足患者康复训练需求且保证安全的前提下,本文设计了一款具有6自由度的踏板式下肢康复机器人,其主要由控制主机、减重机构、踏板机构三部分组成。文章对踏板机构驱动电机的选型进行了详细分析。运用Adams软件进行仿真分析,验证了机构尺寸的合理性。对康复机器人进行了正、逆运动学分析,运用Solidworks软件绘制了机构装配图,同时完成了样机的制作。(3)下肢康复机器人运动控制策略的选取和分析。根据患者病情程度的不同,在患者康复训练初期采取独立PD控制策略,在康复训练中后期采用独立PD+重力补偿控制策略,在Simulink建立控制模型进行仿真分析,对康复机器人结构设计的合理性和控制策略的可行性进行了验证。