机器人技术的进步推动了国内外助力外骨骼的研究发展,针对行动能力缺陷者的运动康复是外骨骼技术研究、应用的一个重要领域。足下垂是脑卒中病患中典型的并发症,主要表现为由踝关节背伸能力不足而引起的脚掌拍地和脚趾拖曳。目前通用的手段是使用踝足矫形器固定踝关节,防止行走时足下垂引起的前脚掌着地、脚趾拖曳。外骨骼技术应用于踝关节运动康复,不仅可以有效防止足下垂,恢复足下垂患者正常步行的能力,而且能取代传统靠理疗师人工康复的方式,在行走的过程中依靠外骨骼驱动让踝关节实现主动性踝背伸,充分得到伸展和训练。本课题在对国内外研究机构的踝关节康复系统深入研究的基础上,通过对人体踝关节神经肌肉运动机理的研究,针对足下垂、踝关节运动功能障碍患者的运动康复,设计了一种偏瘫患者可穿戴行走的用于防止足下垂、进行踝关节神经肌肉群运动康复的欠驱动型三自由度踝足外骨骼机构。同时,外骨骼具有基于足底压力测量的步态相位反馈功能,能实时监测患者步态,调整输入外骨骼位置控制系统的步态曲线,提高训练舒适度,同时能满足人体踝关节行走时运动空间范围。既能单独作为踝关节运动康复的外骨骼机构工作,又能与现有下肢康复外骨骼系统联合工作满足下肢髋、膝、踝关节的行走训练。实现降低行走训练时地面对人足的冲击力和避免摔跤的风险,提高患者步行训练的舒适感,达到预期康复效果的目标。最后,在外骨骼样机系统搭建完后进行了一系列功能性验证试验,进行了一组正常步态和两组病理步态的实验,验证外骨骼的安全可靠性、可穿戴性和基本功能,为后续的研究提供了试验平台和经验基础。