由于人类体力,耐力,速度等自身条件因素的限制,人体举重很难超过200kg,速度不超过10m/s,而且在长久执行某一任务时还需要停下来休息,因此,研究设计一种提高人体机能的设备显得是必要的。协行助力机械腿是用于人体在无法背负重物或背负能力不足时,在尽量少甚至不降低人体其他性能的情况下,使人体的背负重物的能力得到大幅提升。本课题受到国家自然科学基金《虚拟重力驱动的协行动力机械腿建模方法与步态周期分岔研究》(基金号：50775072)资助。本文基于人体工程学方法,采用液压驱动方式设计了一种新型可穿戴协行助力机械腿,对液压执行器进行了校核分析；针对人体下肢的前进运动步态的工作特性,基于Denavit-Hartenberg方法建立机械腿运动学和动力学方程；考虑运动过程中的承载能力,灵巧度及刚度特性,应用Matlab对规划前进步态进行结构优化分析；提出了评估系统优劣的三个基础性能指标——减重能力,步态跟随性和安全可靠性。分析结果表明：液压执行器的结构紧凑,但是相对于常选安全系数,稳定性安全系数偏低,回程弹簧的弹性系数存在一个临界值,使得液压缸能够实现回覆功能；液压缸的位置结构参数对系统的承载能力有着很大的影响；所设计的协行助力机械腿能够实现减重功能,达到了预期目的,所建立的性能评估方法有效,为验证外骨骼系统性能提供了可量化的依据。