外骨骼是机械结构与智能传感相结合的机电系统,在军事领域外骨骼能够增强士兵的负重能力和耐久力,在医疗领域外骨骼能够为患有偏瘫和中风的患者进行康复性训练,帮助下肢残疾或脑瘫患者获得行走自由,辅助年老体弱者进行日常活动。助力外骨骼刚性的机械结构使其能够承受较大的负载,但是人体关节非常灵活,其运动复杂多样,在行走过程中人体与外骨骼是一个整体,如果外骨骼的运动影响人体运动或其助力不恰当,则人机系统运动失衡,可能对人体造成损伤。所以本文主要针对人机系统动力学、外骨骼助力能力和人机动态稳定性进行研究,主要内容如下:（1）对人体的步行的运动学和动力学进行了研究。通过人体步行实验,记录了步行中的足底压力和下肢关节运动数据,通过对人体机构建立简化的机构模型,建立了人体运动学和动力学模型。在此基础上,分析了步态中人腿的受力规律,对步行中下肢助力需求和助力时机进行了分析。（2）对人—外骨骼组成的人—机复合系统的动力学进行了分析。根据对人体步行的动力学模型和助力需求分析设计了助行下肢外骨骼机器人。根据人和外骨骼的机构构型特点,建立了人—机复合系统的并联机构物理模型,运用凯恩法为其建立了动力学模型。并利用ADAMS软件对人机系统进行了运动仿真,以Matlab软件对动力学模型进行了仿真计算,二者相比较结果证明动力学模型比较正确。（3）根据已建立的人—机并联动力学模型对助力过程进行了动力学计算。结果证明,穿戴外骨骼可减少大腿肌肉力的输出,有明显的助力效果。可以明显减小膝关节所受的内力,对人的膝关节有显著的减荷保护作用。（4）对穿戴下肢外骨骼助行中的稳定性进行了分析。通过人机行走实验,测量在外骨骼辅助行走情况下的人体足底压力。运用改进的ZMP动态稳定性判据,分别对外骨骼不同助力大小和不同使用者的人机行走稳定性进行了分析,证明其可以满足人穿戴其行走的稳定性要求。