进入二十一世纪以来,我国人口老龄化现象日益严重,如何提高老年人生活质量受到了社会的普遍关注。外骨骼技术是一种新型的人体运动辅助机器人技术,将外骨骼技术应用于老年人助走领域,将会提高老年人下肢运动能力,是老年人助走装置研究的新方向。虽然欧美日等发达国家对此研究开展地较早,但其成果大多成本昂贵或仍处于实验室阶段,因此,必须立足国情,研究结构简单、功能实用的外骨骼式老年人辅助行走装置。论文针对外骨骼式老年人辅助行走装置进行了深入的理论分析和实验研究。首先,分析了人体下肢行走机理,进行了运动学建模,通过视频采集的方法获得了步行过程中下肢关节的运动曲线,在ADAMS仿真环境中进行了动力学分析,得到了步行过程中髋关节和膝关节的动力学曲线,并以此为依据制定了助走装置的工作原理。其次,设计了外骨骼式老年人辅助行走装置的原理样机,完成了外骨骼式老年人辅助行走装置执行器的选型、自由度安排、人机结合部的设计。为了满足助走装置控制算法对实时性的要求和与传感器信号的匹配,选用了TMS320LF2407作为助走装置的中央控制器,设计了与之相适应的双极型H桥驱动电路。搭建了采用上下位机工作方式的实验平台,为以后的实验研究做好了准备。在此基础上,根据适时适量提供辅助力矩的工作原理,提出了一种新的SAC力伺服混合控制方法。这种控制方法通过判断髋关节的转速,在SAC控制方法和辅助力力伺服控制方法间进行切换,实现了助走装置低速时跟随人体运动,其余时间对人体进行辅助力矩输出的功能。最后,通过人体步行跟随实验和人体步行辅助实验验证了SAC力伺服混合控制方法在原理样机上的应用是有效可行的。