在国家自然科学基金《基于能量优化的外骨骼可控刚度串联弹性执行器研究》(51275170)的资助下,本课题对动力踝关节假肢开展研究工作。踝关节假肢是助力机器人、康复机器人领域的一个重要研究方向。这种类别的假肢通过提供额外动力的方式,使其具有类似人体踝关节的步态行走特性,能够走出自然顺畅的步伐,更加逼真的实现正常人体行走的整个过程,使穿戴者能够更好的适应外界环境,具有非常重要的意义。本文对人体水平地面行走步态进行分析,研究行走过程中阻抗变化规律,基于串联弹性执行器原理,采用Solidworks和Workbench对动力踝关节假肢进行设计和优化。建立数学模型,并在Adams中进行多刚体以及固柔耦合动力学仿真分析。根据步态状态机分析和控制理论,基于Matlab/Simulink建立联合仿真控制平台,对踝关节假肢进行控制研究。采用BP神经网络控制方法对踝关节假肢步态数据进行研究和探讨。通过对动力踝关节假肢模型的动力学仿真和控制研究,改善了运动特性,满足假肢设计需求,获得期望阻抗控制变化曲线,具有较好的仿生特性,为后续踝关节假肢研究工作提供技术基础。