由于脑卒中导致的下肢运动功能障碍患者人数逐年增加,通过下肢康复机器人对患者进行康复治疗成为了研究热点。本文以团队自主研发的第四代下肢康复机器人为研究对象,对变负载自适应直接示教功能进行了研究。该功能由拖动示教阶段与示教还原阶段组成,使下肢康复机器人可以根据康复医师的示教轨迹对患者提供因人而异的重复轨迹康复训练。本文从下肢康复机器人系统动力学方程、变负载自适应直接示教控制律、控制系统以及实验四个方面进行研究。首先,为了得到更加准确的下肢康复机器人系统动力学方程,在建立动力学模型时,考虑了由于各个关节谐波减速器以及扭矩传感器使用造成的关节柔性。通过拉格朗日法推导出了考虑关节柔性的下肢康复机器人系统动力学方程,并分析了下肢康复机器人系统动力学方程的性质,为变负载自适应直接示教功能研究奠定了基础。其次,采用中间输入变量的方法抑制了关节柔性对下肢康复机器人系统产生的影响。以此为基础,对变负载自适应直接示教功能中的拖动示教阶段与示教还原阶段控制律进行设计。在所设计的控制律中加入了自适应控制策略,以消除由于患者差异性对控制效果造成的影响。通过Matlab中Simscape工具箱对拖动示教阶段与示教还原阶段控制律进行了仿真验证。再次,为了满足所设计的拖动示教阶段与示教还原阶段控制律对控制系统实时性较高的要求,设计了一套以柔性关节控制器为核心的下肢康复机器人控制系统。采用矢量控制策略以及滑模变结构控制策略对柔性关节控制器的电流环控制律进行了设计,并通过Matlab对设计的电流环控制律进行了仿真验证。同时也完成了对柔性关节控制器的电路设计。最后,通过以实验为基础的动力学参数辨识的方法,得到了下肢康复机器人动力学参数的具体数值。以此为基础,对所提出的变负载自适直接示教功能进行了实验,验证了所设计的控制律以及所设计的控制系统的有效性。