随着煤矿下开采技术的不断发展,矿下也向着机械化、自动化的方向进步。矿用外骨骼机器人的应用,助力矿下工人搬运重物,持风镐进行作业等,这种机构可以大大减少工人的劳动量,提高生产效率。稳定行走是外骨骼机器人研究中的一个关键问题,也是实现其他功能的根本前提。人体在穿戴外骨骼机器人负重作业时,由于井下路面情况复杂,工作环境恶劣,外骨骼人-机系统受力情况也更为复杂多变,使得外骨骼人-机系统的稳定性较难控制,因此对于外骨骼机器人稳定性的研究具有重要的意义。本文选取了平地行走、越障、爬坡这三种矿下最频繁的工况进行稳定性研究。在查阅研究大量文献的基础上,本文对人体步态和ZMP（零力矩点）稳定理论做了详细的研究分析,在此基础上推导出了人体和外骨骼人-机系统在不同特征动作下的ZMP轨迹计算方程,做出ZMP轨迹图并引用稳定裕度理论对外骨骼人-机系统的稳定性进行量化分析。主要研究工作如下:首先,对人体行走步态进行研究分析,确定本文中研究人体和外骨骼人-机系统稳定性研究的步态范围为一个完整的步态区间。根据对双足机器人ZMP理论的研究,确定外骨骼人-机系统的稳定性判据,并引用稳定裕度这一概念进一步量化研究外骨骼人-机系统的稳定性。其次,对人体和外骨骼人-机系统进行模型简化。人体简化为五连杆模型,外骨骼人-机系统简化为五连杆模型,以方便进行运动学分析,并根据力矩平衡原理推导出人体和外骨骼人-机系统的ZMP坐标表达式。然后,建立人体模型和外骨骼人-机穿戴模型,通过Adams软件进行一个完整步态区间的运动学和动力学仿真,得出三个特征动作下的仿真ZMP轨迹,根据ZMP稳定性判据判定其稳定性,根据稳定裕度概念分析其稳定性。最后,对人体和外骨骼人-机系统分别进行三个特征动作下的样机实验,得出三个特征动作下的实验ZMP轨迹,根据ZMP稳定性判据判定稳定性,根据稳定裕度概念分析稳定性。通过对比人体和外骨骼人-机系统稳定裕度得知穿戴外骨骼后在三个特征动作下对于人体稳定性的影响,确保外骨骼在矿下使用时的可靠性。