在军事、医学和工业等领域,虚拟现实技术为解决难以进行实验的复杂问题提供了一种新的有效手段；踏板式行走交互平台,为实现用户在虚拟环境中完全沉浸式、交互式自由行走,提供了较为理想的技术方案。但目前踏板式行走交互平台,存在占地空间大、运行速度低、延迟大、交互方式不够自然等不足,严重制约着行走交互技术的发展。本论文,提出了一种新的踏板式行走交互平台总体设计方案并对升降机构进行了参数优化,设计了新的行走控制算法,克服了占地空间大、延迟大、交互方式不够自然等缺点。本论文基于步行运动捕捉数据,结合人体下肢多刚体模型,理论计算出：理想交互行走状态下踝关节运动规律。研究中,将足部运动简化为刚体绕动点踝关节的转动,建立了8刚体7节点20自由度的人体下肢多刚体模型。结合多刚体运动学理论,处理步行运动捕捉数据,得出了自然行走状态下和理想交互行走状态下踝关节运动规律。分析踝关节运动学规律,设计了以踝关节位置跟踪、回撤为核心的行走控制算法。提出了结构紧凑、通用性强的踏板式行走交互平台总体设计方案,并针对最影响占地空间的升降机构部分进行参数优化设计。升降机构优化设计,以杆长、杆长比和最小夹角为设计变量,以占地空间、力学性能和运动学性能为目标函数,运用踏板挠曲线方程等建立多个约束条件。当杆长取310mm、杆长比为0.5、最小夹角为20°时,升降机构取得最优设计效果。在交互行走过程中的摆动相和支撑相,设计了不同的行走控制算法：双支撑相,踏板与踝关节相对静止；摆动相(单支撑相),踏板跟踪、支撑、协调运载用户运动；摆动相控制算法是行走控制算法的核心。针对平面直线行走,设计了摆动相基于踝关节位置预测的行走控制算法,是踏板式行走交互平台行走控制算法的核心。针对平面转弯,设计了单一摆动相小角度分阶段转弯控制算法,并推导了转弯判断准则。针对空间行走,提出了运用虚拟地形信息的基本原则,并设计了基于平均速度的上下台阶、上下坡行走控制算法。最后,建立了ADAMS-MATLAB联合仿真模型,定量分析采样频率对直线行走摆动相基于踝关节位置预测的行走控制算法有效性的影响,确定了踏板式行走交互平台信息采集系统最佳的采样频率应设定在30Hz-50Hz。