由于人口老龄化、疾病、灾难等原因,肢体运动功能障碍患者越来越多。康复机器人是治疗此类患者的有效方法之一。本文在研究了人体正常步态规律的基础上,设计了一款训练轨迹为椭圆的下肢康复机器人。该机器人训练轨迹的大小和方位可调,以满足不同患者或同一患者在不同时期的康复需求。本文的主要研究内容如下:首先,根据下肢步态运动规律确定了康复机器人的总体设计方案。在了解了人体下肢结构特征的基础上,设计试验探索人体正常步态运动的规律。试验结果表明:人体直立行走和坐姿蹬腿的步态轨迹都为类椭圆,但是轨迹的大小和方位不同。据此对椭圆轨迹可调下肢康复机器人的运动轨迹进行规划,提出椭圆轨迹可调下肢康复机器人的设计要求。通过对比分析多个方案确定以行星椭圆机构为主的总体设计方案,并对人机模型进行分析,得出影响关节角度的因素。其次,设计了椭圆轨迹可调下肢康复机器人的机械部分。椭圆轨迹可调下肢康复机器人主要由动力机构、传动机构和执行机构以及机架组成。重点描述了传动机构——椭圆行星机构的设计,包括曲柄与齿轮的设计。曲柄设计成可变机构,通过改变曲柄与行星架共线的位置来改变椭圆训练轨迹的方位,通过改变曲柄的长度来改变椭圆训练轨迹的大小。最后简要的说明了机架和脚踏机构的设计以及动力机构的选型。然后,对椭圆轨迹可调下肢康复机器人进行了仿真与分析。在仿真软件Adams中建立仿真模型,采用正交试验设计法制定仿真方案并进行仿真。对仿真结果进行分析,总结出椭圆轨迹的方位、大小,髋关节与椭圆轨迹中心水平距离、竖直距离对关节角度的影响。最后,对椭圆轨迹可调下肢康复机器人进行了样机制作及试验。按照图纸要求加工出零件并将其装配成整机。设计试验方案,进行试验,采集样机试验数据,对比样机试验数据与仿真试验数据,验证了设计的正确性。