进入21世纪以来,随着科学技术的快速发展,机器人技术作为多门学科交叉融合的技术也得到了快速发展,其中下肢外骨骼机器人通过穿戴的方式与人体相连,可以控制所有关节运动,广泛的应用于军事领域和康复治疗领域。下肢外骨骼机器人需要使用信息采集模块实时采集操作者的人机交互信息,控制策略的效果直接决定了外骨骼机器人的性能和安全,因此开展对下肢外骨骼机器人控制方法的研究具有十分重要的意义。本文设计开发了一款下肢外骨骼实验系统,具体包括机器人平台的软硬件设计以及下肢外骨骼控制算法的设计和实现,并在实验平台的基础上进行了控制算法的验证实验,成功验证了控制算法的可用性。首先,搭建了第二代双腿下肢外骨骼机器人实验平台UEXO-II。为其设计了符合人体的机械结构,采取了塑料硬质防护层、海绵缓冲垫和关节硬限位等多种措施保证了穿戴人员的安全;UEXO-II实验平台加装了一套传感和驱动系统,实现对关节的驱动和人机交互信息的精确采集;为了实现对人机交互信息的采集和处理以及对关节的实时控制,使用了高性能主机,并在此基础上设计了一套可以对实验平台进行实时的控制和测试的上位机软件平台。然后,为了实现对帮助人体按照运动轨迹运动进行康复训练的“机主人辅”目标,设计了一款可以在保障安全性、舒适性的前提下辅助人体运动的下肢外骨骼控制器。针对实际控制过程中所存在的一些参数辨识不准确和未知外部扰动等影响,设计了一款具有一定抗干扰能力的控制器。首先介绍了相关的理论知识,在此基础上设计一款基于非线性扩展状态观测器（Nonlinear Extended State Observer,NESO）的反步控制器,证明控制器的稳定性,并对其进行了仿真实验。最后,将设计好的基于NESO的反步控制器应用在UEXO-II实验平台进行控制算法验证。实验之前对系统进行多方面的调试以保证系统的可用性,之后设计了人体步态轨迹作为系统的输入,根据实际平台的参数为控制器和NESO非线性扩展状态观测器选取了合适的参数。最后对实验结果进行了详细的分析,证明UEXOII实验平台具有很高的可靠性,同时也证明了基于NESO的反步控制器能够保证闭环系统的稳定性,并具有一定的抗干扰特性。