本论文研究了一种穿戴型下肢外骨骼机器人。下肢外骨骼机器人是一种具有双足步行特征的典型的人机一体化系统,可以辅助人体完成远行、负重等依靠人体自身无法完成的任务,未来将广泛用于军事、助残、助老等领域。下肢外骨骼机器人作为一种可以穿戴于人体的机械装置,在设计中对人体与机构之间的相互位置关系以及相互之间的作用力的研究就变得尤为重要,这也是本文的研究重点。本文首先分析了人体下肢骨骼模型和下肢骨骼的运动机理以及正常步行运动的步态特征,建立了下肢骨骼模型。重点论述了外骨骼机构的关节布位及其构型方案,以及各关节的设计方案,建立了下肢外骨骼机器人的三维模型。然后分别以人体和下肢外骨骼为研究对象,对人体穿戴下肢外骨骼在三种不同步态的情况进行了静力学分析,计算出负重对人体的影响,提出了优化负重的方法。接着运用D-H参数方法建立了人体穿戴下肢外骨骼机器人机构的人机约束数学模型并进行了运动学分析和优化。在人机运动学分析基础上提出了一种判定约束是否合理的方法。最后基于ADAMS软件对人体穿戴下肢外骨骼机器人的人机模型进行仿真。通过仿真运动获取不同约束情况下相关驱动关节及跟随关节的运动曲线和误差结果,分析了约束位置对跟随效果的影响。通过比较系统的仿真分析得出了一些结论,为外骨骼机构设计提供了有效的参考。通过以上分析与仿真,较为全面的分析了约束对于人机系统的影响,给出了约束优化的方法,为以后的研究打下了基础。