随着载人航天技术的不断进步,太空探索已从以前的想象逐渐变为可能,在未来,航天员会执行月球表面勘探,科学基地建设等诸多舱外活动。为了给航天员提供适宜的工作环境与基本的生命保障,航天服使用了多层软质材料充压设计,这会给关节屈伸时会带来较大的阻力,从而增加使用者的体力消耗,加大其工作难度,严重影响其工作效率。外骨骼是附着于人体上并对特定关节进行助力的一种辅助装置,本文尝试通过下肢助力装置（外骨骼）帮助航天员减少一定的关节阻力。因此,围绕在舱外服狭小空间内实现高效助力是本文的研究目标。首先基于人体运动学理论,了解人体下肢的生理结构和运动机理,结合舱外服步态调研与舱外服特性,提出采用电机驱动+鲍登线传动对伸膝、伸髋助力的方案,为外骨骼结构设计提供了方向。根据舱外服内空间环境,完成针对下肢髋、膝助力装置的结构设计;针对传统体积较大的驱控系统进行传力优化及选型控制尺寸在250x250x70mm范围内,以适应舱外服内有限的空间。针对助力装置的高效助力需求,以70%传力效率为目标,探究鲍登线离体传力过程,设计试验并验证了助力方案有效性,将离体试验台传力末端置于下肢,探索了鲍登线属性与传力效率的关系。分析在体状态的力损失原因并完成在体传力模型,利用不同长度、曲率的鲍登线拟合了传力效率曲线,并得到了鲍登线长度为475mm时最高传力效率78.68%,根据鲍登线最优传力路径,搭建了柔性下肢助力装置样机,设计了在体传力效率测试试验,验证了仿真结果的有效性。针对助力装置的人机穿戴舒适性及助力效果,本文设置了皮肤承压与人体代谢两项测试。在下肢四处位置的织物绑缚产生的皮肤承压力均不大于2.5KPa,满足人体舒适度要求;根据低重力环境下的人体代谢测试,穿戴/未穿戴外骨骼相比,可降低最高11.8%的代谢消耗,平均可降低8.9%代谢消耗,验证了下肢柔性助力装置在空间环境对行走有一定的助力效果。综上所述,针对舱外服内部狭小空间及行走阻力特性,本文设计了一款针对下肢髋、膝助力的助力装置,通过离体测试、在体建模优化得到了最优传力路径和传力效率,并通过皮肤承压测试及代谢测试验证了下肢助力装置的穿戴友好性及助力效果,为未来助力型空间舱外服的研制奠定了基础。