本文针对国内下肢康复的市场需求，在国家自然科学基金资助下，进行了需求目标、步态轨迹、结构方案及运动分析等方面的研究。论文的主要内容及成果概括如下：正常人的步态轨迹是下肢康复机器人的重要设计依据。通过对四种获取运动轨迹方法的分析，明确采用光学式运动捕捉法。根据下肢康复机器人多种模拟运动的需求，设计并实施了以Motion Analysis动作捕捉系统采集正常人多种情况下步态轨迹的实验，取得了相应的步态轨迹信息。选择了几个重要步态指标用于步态运动数据验证，借助于ADAMS和LifeMOD完成了仿真分析并初步得到了针对指标的变化曲线，采用平均值法将多个步态周期的变化曲线整合为一个周期的步态特征变化曲线，通过观察和计算得到了实验结果的步态特征，将所得步态特征与前人研究进行对比，验证了步态实验步态轨迹信息的有效性。借助于MATLAB完成对步态实验数据处理，得到了下肢康复机器人重要设计依据和仿真分析驱动数据。总结了国内外下肢康复机器人的结构类型，对结构上不同类型机器人的特点进行了比较，明确采用直角坐标机器人为本文设计的结构方案，绘制了方案简图，并完成了方案的初步运动验证。根据步态实验结果分析取得的运动数据，完成了关键零部件电机和滚珠丝杠的设计选型，并在SolidWorks中完成了下肢康复机器人的零部件建模设计。将下肢康复机器人的零部件以一定的次序依次装配成整体。通过对不同仿真方法特点的对比，选择了Motion分析法作为本文模型仿真分析的方法。将马达安放在两个方向上滚珠丝杠的轴端，导入步态实验结果处理取得的驱动数据，对模型进行仿真运算。经比较，模型仿真分析后得到的运动变化曲线与之前实验分析所得运动变化曲线相一致，验证了设计模型的合理性，为后续的优化和其它方面的深入研究奠定了基础。