下肢辅助运动装置是一种固定在人体下肢且智能化的设备,结合了控制和信息融合等多种技术,主要应用于康复医疗与负重助力等领域。现阶段国内外在辅助运动装置步态规划及稳定性分析方面做了许多研究,其中倒立摆模型是辅助运动装置步态研究方面较为常用的模型之一。仿真技术是机器人研发不可或缺的手段,可以有效的降低科研支出并提高研发效率,本文围绕辅助运动装置仿真平台以及控制系统进行研究,主要研究内容如下:针对目前适用下肢辅助运动装置的仿真平台相对较少,这一领域的仿真研究也相对匮乏,本文通过对机器人仿真技术以及各类仿真环境的研究,分析辅助运动装置的功能需求,基于ROS-Gazebo机器人仿真系统建立了面向下肢辅助运动装置仿真平台的总体框架设计方案。机器人运动学分析是开发辅助运动装置控制算法的基础,下肢辅助运动装置是多连杆模型,本文研究了D-H法来建立装置运动学模型,但该方法要求随连杆而改变局部坐标系的姿态从而造成误差累积。针对这一情况,本文对辅助运动装置的结构进行分解,采用一种树形结构建立运动学模型,完成模型正逆运动学分析。考虑到倒立摆模型与辅助运动装置真实的物理模型之间存在误差,因此使用七连杆模型对线性倒立摆模型进行补偿。然后根据预观控制理论,使用未来ZMP的信息对当前质心轨迹进行调整,提升ZMP的跟踪精度。仿真结果表明,经过补偿之后的ZMP跟踪性能有显著提高,实际ZMP轨迹可以很好的跟踪参考轨迹。通过ROS搭建了下肢辅助运动装置的仿真平台,结合多连杆补偿倒立摆的预观控制算法使人机仿真模型完成稳定步行。仿真结果表明辅助运动装置可以实现直线及转向行走,验证了控制算法的正确性和有效性。