随着自然灾害的频发和老龄化程度的加剧,我国存在大量的下肢运动功能障碍病人,对于康复机器人有着迫切的需求。在这样的背景下,针对本课题组设计的下肢康复机器人,本文进行了控制系统、变工作空间轨迹规划、控制策略以及实验四个方面的研究。首先,为了提高下肢康复机器人的安全性,设计了电气、软件两重安全限位。从康复机器人实际需求出发,搭建了功能全面的硬件系统。设计了集多种模式康复训练、病人信息管理、用户信息管理等功能于一体的软件系统。经过对下肢康复机器人的整改,使其通过了电磁兼容测试。其次,以病人大小腿腿长、关节活动范围为变量,对变工作空间进行了求解,设计了圆周、直线两种系统轨迹。为满足个别病人对训练轨迹的特殊要求,设计了图形示教模式,可以绘制圆周、直线、任意曲线轨迹。为了平稳地实现训练轨迹,对位移、速度、加速度进行了多项式插值。再次,设计了被动训练、助力训练、主动训练三种训练方法。将阻抗控制策略应用于被动训练中,当病人作用力突变时,能够提高下肢康复机器人的柔顺性,对病人进行保护。在助力训练中,以阻抗模型为基础,设计了辅助力,达到了针对不同病人给予不同辅助力的目的。主动训练时,下肢康复机器人利用沙土模型模拟沙土环境,使病人能够感受不同硬度的沙土环境。并对三种训练方法分别进行了仿真,分析了对应控制策略中参数的影响。最后,进行了下肢康复机器人实验研究。基础实验部分进行了扭矩传感器滤波、重力参数计算、腿长计算实验。控制策略实验部分进行了被动训练、助力训练、主动训练实验,对相应控制策略进行了验证。