由于人口老龄化问题日益严重,老年人行走不便、易疲劳等问题的出现使得助行设备被越来越多的老年人使用。由于大部分助行设备需老年人手动控制且多为刚性,导致地面对肢体产生冲击造成二次伤害,结合60～80岁老年人的实际运动需求,本文设计了一种通过表面肌电信号控制的柔性机械肢体,并通过运动学分析、联合仿真、拓扑优化等工作,对该设计进行了验证:首先根据老年人的运动形式和人体结构对柔性机械肢体和柔性关节的机械结构进行设计,并根据所设计的机械结构对驱动方式进行选择。为保证机械肢体与老年人步态相配合,达到平衡助力的效果。根据所设计的机械结构,通过多体动力学软件ADAMS进行运动仿真和结果分析,获得机械肢体的关节转角、末端支撑的运动轨迹,并基于ADAMS对柔性关节进行抗冲击性能分析,进而对柔性关节的抗冲击性进行验证。通过采集老年人下肢特征肌肉群的表面肌电信号,并将其进行预处理和特征值提取,利用短时傅里叶变换思想获取特征值的变化趋势,进而推断出老年人的运动意图,将得到的运动意图作为柔性机械肢体控制系统的触发信号。利用MATLAB搭建控制系统,并与ADAMS进行联合仿真,采用PD控制器,实现联合仿真,验证了柔性机械肢体在输入给定信号的情况下的有较好的轨迹跟踪能力。基于ANSYS Workbench平台对机械肢体零件进行拓扑优化设计,使其达到轻量化设计要求,并对优化后的零件进行强度校核及位移分析,进而对优化结构的合理性进行验证。本文的研究工作对柔性机械肢体的可靠性和有效性提供了科学依据,为今后的样机制作提供了理论基础,具有重要的理论参考及工程应用价值。