套装式机器人是帮助老年人和体弱者独立行走的一种机器人。套装式机器人技术的研究,对于提高各种由疾病、交通事故引起的下肢运动功能障碍、运动和神经损伤的康复治疗效果有着重要的意义,同时对减轻社会负担也有着重要的实际意义。首先介绍了套装式机器人的国内外研究现状,在详细的分析套装式机器人技术难点的基础上,设计了机器人的总体方案。在机器人的结构设计中,依据拟人化的设计思想,考虑人体下肢的结构和运动特点,设计了具有8自由度的助力机器人。机器人的髋、膝关节分别由电机通过丝杠螺母机构驱动。根据人体膝关节的结构特点,采用优化设计的方法,设计了四杆仿生膝关节。控制系统的设计采用分散式的上下两级的控制方式。应用D-H法对机器人进行了运动学分析,建立了机器人的运动学方程。并且搭建了机器人单腿的SimMechanics仿真模型,对运动学方程进行了验证。根据获得的人体步态规律,采用三次样条插值的方法,对机器人髋、膝关节角度变化规律进行了规划。基于dSPACE建立了机器人单腿半物理实验系统,对机器人腿进行了位置闭环控制。主要进行了机器人单腿的空载阶跃、正弦响应和带负载步行实验,实验结果表明机器人能够实现步行规律,具有较强的负载能力。