下肢外骨骼康复机器人能够帮助下肢运动功能受损的患者进行康复训练,并且具有效率高、康复效果可靠等优点,它的研发促进了康复医学的发展。患者在使用下肢外骨骼康复机器人进行康复训练时,一般分为康复初期的被动训练阶段和康复后期的主动训练阶段,两个阶段因控制目标不同而需要制定不同的控制策略。本文以直立式下肢外骨骼康复机器人为研究对象,研究其在不同康复阶段下的步态轨迹跟踪控制策略。主要工作如下:首先,建立了人机系统的正逆运动学模型,并且对被动训练和主动训练两个阶段分别建立人机系统动力学模型。由于在主动训练时的人机系统动力学模型中需要考虑患者下肢产生的主动力矩对系统造成的影响,因此把人体和机器人分开建模。其次,在研究被动康复训练阶段的步态轨迹跟踪问题时,考虑到系统的非线性和不确定性,先后采用一种基于计算力矩的PD反馈控制方法和一种基于鲁棒自适应的非线性PD反馈控制方法。经过比较,前者能够对系统进行解耦线性化,但是由于系统不确定性的存在,只能实现对步态参考轨迹的有偏跟踪;后者能够在系统不确定性上界未知的情况下对其进行估计和补偿,在消除系统不确定性的同时取得良好的轨迹跟踪效果。通过Matlab/Simulink仿真验证了后一种方法对消除系统不确定性的有效性以及对参数摄动的鲁棒性。最后,研究了主动康复训练阶段患者产生的主动力矩对系统步态轨迹造成的影响。通过阻抗控制对预先设定的期望轨迹进行调整,从而得到符合患者主动力矩变化的命令轨迹,系统跟踪调整后的命令轨迹实现主动训练过程中的柔顺控制。通过Matlab/Simulink仿真验证了阻抗控制实现的人机系统柔顺训练效果。