零力矩点(Zero Moment Point,ZMP)理论自南斯拉夫贝尔格莱德大学的M.Vukobratovi?提出以来,一直被作为双足机器人动态平衡的稳定性判据。近年来,随着机器人外骨骼的发展,这个理论也越来越多的被应用到外骨骼上。但这个理论运用的先决条件往往被忽视:ZMP只有在动态平衡的状态下才存在。因此在判断人与外骨骼结合的步态稳定性时有两点弊端:首先它无法解释单点着地行走时的稳定性;其次,对一些特殊情况,当外骨骼的重心已经远离平衡可控位置时,即使ZMP在地面支撑域内,但此时的步态仍是非常不稳定的。其实,与动态中的物体稳定性最直接相关的是重心(Center of Gravity,COG)。由于ZMP理论在判断稳定性上的上述不足,特别是针对类似于外骨骼机器人的人机耦合系统,越来越多的学者将目光转向对COG即重心的分析和控制。COG与物体各个部分的质量密度以及空间位置有关,而实际系统中,物体的各个部分可能存在动态运动,并且其质量密度分布也比较复杂,因此COG在实际现实中测量非常困难。因此对于人机耦合系统的动态COG只能间接得到。根据ZMP理论,ZMP与COG之间有着直接关系,同时ZMP与地面对物体反作用力存在关系,因此本文试图建立足底压力与COG的间接关系算法,使得在控制和判断外骨骼运动状态时涉及变量更少,控制更加简单。在本文的研究中,将外骨骼机器人和穿戴者视为统一的人机耦合系统,通过足底受到的地面反作用力来计算实时ZMP的变化,并根据前人的理论基础,建立ZMP与COG的关系算法,提出了一组动态变化参数来阐述ZMP与COG之间的关系,分析了参数与步态变化以及稳定性的关系,最后在实际外骨骼系统AIDER中,通过足底压力信息采集鞋,对足底压力进行测量,计算获得COG曲线的波动变化,以此来验证算法。