目前助力外骨骼机器人已经慢慢走入到了我们生活中,在众多领域外骨骼的应用已经是非常普遍的了。在军事、工业、医疗、农业等领域,外骨骼的出现使这些经常需要高负荷工作的人们或者由于健康等原因不能正常行走的人们都得到了极大的帮助,助力外骨骼有良好的发展前景。但由于外骨骼是穿戴在人体身上的机械结构,目前无法做到完全十分准确与人协调运动,因此就会出现运动稳定性不佳的情况,因此本文选取人体蹲起运动这一日常最为普通的运动形式对人机系统稳定性进行研究。本文首先根据人体解剖学基础对人体建立三维坐标系,分析人体下肢各关节自由度。人体关节自由度情况直接关系到外骨骼关节自由度的设计。对人体的蹲起运动进行研究,分别讨论了双膝对称蹲起运动与双膝不对称蹲起运动的运动特征将人体简化为5连杆结构模型降低计算的复杂度,根据拉格朗日函数对蹲起运动建立数学模型,对运动过程中各关节的转动力矩进行求解,为助力外骨骼的助力控制提供理论依据。然后列出了外骨骼机械结构的设计原则,分别对髋关节、膝关节与踝关节进行设计,并采用直线驱动器为外骨骼提供驱动,最后通过UG将人体模型与外骨骼模型进行交互;通过空间刚体运动理论的研究建立了外骨骼蹲起运动坐标系,讨论双膝对称蹲起运动与双膝不对称蹲起运动(单膝跪地蹲起)各关节的运动情况;仿真得到液压缸位移运动曲线与下肢各关节运动曲线,为以后研究助力外骨骼液压驱动系统与控制系统提供理论参考。最终研究结果是针对助力外骨骼蹲起运动在多因素干扰下稳定性变化的问题,以运动学与动力学为基础,分别定义了上身负重载荷性能因子、干扰外力性能因子及上身姿态性能因子,并将三种性能因子通过加权的方式得到蹲起运动稳定性评价准则,该准则可以将蹲起过程的稳定性量化,准确的判断蹲起过程的稳定性。其次对助力外骨骼蹲起运动稳定性控制策略进行研究,研究给出稳定性控制框架;根据稳定性影响因素提出基于上身姿态自我调节的控制策略与助力外骨骼膝关节控制器力矩补偿控制策略,通过仿真实验对比验证了控制策略在蹲起运动过程中可以实现控制人机运动的稳定。