随着全球人口老龄化程度不断加深和肢体残疾人群的不断增加,下肢功能障碍者对康复需求越来越大,因此,下肢康复机器人的发展潜力也越来越大。本文对国内外下肢康复机器人的研制进程进行了调查分析,研究设计了一款基于人体步态轨迹的单自由度的下肢康复机器人。主要完成的研究工作内容如下:（1）首先,通过介绍下肢的康复理论,研究了下肢运动关节结构特性、运动形式及运动步态特性。然后利用多摄像机快速人体定位算法,通过实验完成了人体步态运动数据的采集与分析。最后采用蒙特卡洛算法得到人体足部的三维运动空间,这为后续的机构设计和仿真研究提供了一定的理论依据和数据支撑。（2）其次,基于获取的人体的步态运动特性展开对下肢康复机器人的结构设计,运用Solid Works绘制了下肢康复机器人的三维模型,对相关零部件进行了加工装配,制作了样机。然后利用差分进化算法解决了该机构存在的速度突变问题。最后采用ANSYS Workbench对优化后的下肢康复机器人结构进行静强度分析与模态分析,从而验证该下肢康复机器人能够满足设计需求。（3）然后,建立了下肢康复机构的运动学和动力学模型。首先建立正逆解方程对下肢康复机构进行运动学分析,构建了下肢康复机构输出点的运动轨迹与科学的康复训练轨迹之间复杂的运动关系,为机构优化奠定了数学基础。最后采用拉格朗日力学方程,通过动力学建模得到其驱动力矩和运动方程,为下一章的运动控制策略和康复评价方法的构建埋下了铺垫。（4）最后,针对患者的不同的情况,制定了三种不同的训练方案。然后设计了以PID控制器为基础的运动控制策略,实现了下肢康复机构的输出速度与理想速度保持一致。最后提出了一种以层次分析法（AHP）为基础的下肢功能康复评估指标体系,并建立了一种基于综合指标的评估方法,该指标能够真实地反映患者在康复过程中的训练效果,满足患者的康复需求。