现在外骨骼驱动器大多是采用常规驱动器（直驱）或者电机集成谐波减速器带动负载,由于外骨骼与环境之间的作用不同于其他机器人,是直接作用于人体肌肉关节,考虑到外骨骼人机交互的安全性和续航能力,本文研究串联弹性驱动器（Series Elastic Actuator,SEA）作为外骨骼驱动源具有的优点。本文是在详细研读了SEA在物理建模、控制算法、储能节能和应用领域等研究热点的论文基础上,从外骨骼对驱动器的实际需求出发,着眼于SEA的基础理论研究,并添加自己的创新点,从而在SEA的核心特点上展开研究。首先构建了完整的SEA系统动力学模型,包括SEA自身模型和负载端的人机交互模型。针对目前SEA动力学模型不考虑负载端动力学模型或者仅仅把负载端当做一个纯惯性环节（对负载端动力模型的过度简化）的缺点,本文提出了线性和非线性两种人机交互模型,然后将SEA动力学模型和人机交互模型联合,提出了完整的SEA动力学模型。根据完整的SEA模型详细分析了不同刚度弹簧对SEA力输出带宽、“透明度”、跟踪精度的影响。然后基于线性和非线性两种完整的动力学模型设计了自适应力控制器,并通过李雅普诺夫理论严格证明了系统的稳定性,最后通过Matlab和simulink仿真在力跟踪精度、鲁棒性和抗干扰能力方面验证了控制器的控制效果,符合理论分析。接下来建立了外骨骼SEA和人体下肢的混合系统的双关节模型,将该模型简化并等效为一个双关节的机械臂臂模型,设计了基于RBF神经网络的自适应位置控制器,通过Matlab和simulink仿真验证了控制系统良好的位置跟踪能力和抗干扰能力,辅助人体运动。最后对SEA输出端的储能节能特性进行了研究,通过动力学微分方程的分析和Matlab仿真验证了SEA相比常规驱动器确实有储能节能效果。