随着全世界载人航天事业的蓬勃发展，产生了多样的和各类未曾遇见的工程需求，各类航天任务所面对的情况也越来越复杂和棘手，这对载人航天的相关技术提出了更高的要求，异星球登陆作业是目前人类载人航天工程的巅峰技术能力体现，为了进一步的提高宇航员在月球和火星等低重力星球表面的移动行走和作业能力，在地球表面进行各种类型的模拟低重力环境的步行训练有着极其重要的现实意义。目前在地球表面附近进行航天员低重力模拟训练的各种既有技术手段和方法均存在着各自的瓶颈和缺点，为了更好的解决这一需求，提出了一种低重力步行模拟训练外骨骼设计概念方案。本文提出的方案主要核心结构是一种弹簧平行四边形单元，该单元具备被动平衡的特性，可以通过对结构参数和弹簧参数的调节做到对可承受范围内的负重进行被动平衡，最终实现对人体身体各部位质量等比例减重的目的。为了实现这一目标，首先验证了概念结构的核心设计部分，一种弹簧平行四边形单元在被动减重方面的有效性。多个该单元通过简单组合可以实现几种简单的链节结构，接下来通过理论推导平衡公式的方法证明了简单链节之后的结构依旧具备理想的被动减重的特性。同时使用本机构建立了一种用于微型直升机试验的保护支撑系统，该系统通过对直升机维持一个恒定大小竖直向上的升力起到对试验样机和试验工作人员的保护作用，仿真数据通过对比机构使用前后的效果对比证明了减重支撑系统的有效性，这一过程同样证明了弹簧平行四边形单元在简单链结之后依旧具备被动平衡减重的特性。为了建立提出的航天员低重力步行模拟训练系统，使用了11个弹簧平行四边形单元建立了一个较为复杂的被动平衡减重系统，该系统以一个外骨骼的结构形式与人体相连，起到了对人体各个主要关节等比例减去所受重力，模拟各类低重力环境的目的。在建立了概念系统之后对该系统进行了建模仿真，验证了受训航天员在穿戴外骨骼系统后能够一定程度上有效的进行低重力环境下的模拟步行训练。