外骨骼機器人的研究可以追溯到 20 世紀 60 年代，最初的研究目的主要是用于提高士兵的背負承載能力，隨著機器人技術和生物檢測技術的不斷發展，外骨骼機器人的研究取得了飛躍性突破。基于不同作用對象，大致可以將其分為三類：增強健康人群自身機能的人類增強型外骨骼，如BLEEX（Berkeley lower extremity exoskeleton）；下肢運動能力受損患者康復治療的步態康復型外骨骼，如 ReWalk；輔助殘疾人或老年人站立或行走的輔助型外骨骼，如 HAL（hybrid assistive leg）。

基于不同目的和作用對象，外骨骼機器人通過采用不同控制策略，并利用信息采集模塊實時監測穿戴者運動信息及人機交互信息，以保證運動的正確性和穿戴者的適宜性。同時，通過對外骨骼進行精確控制可以有效避免對患者造成二次傷害，因此開展外骨骼機器人控制策略的研究具有重要的實際應用價值。

　　1 下肢外骨骼機器人控制策略

　　根據控制參數的不同，外骨骼控制類型可分為基于位置的控制、基于力信息的人機交互控制、基于生物電信號的人機交互控制和智能控制。其中，基于位置的控制策略可分為軌跡跟蹤控制、骨盆控制；基于力信息的人機交互控制策略可分為阻抗控制、力/ 位混合控制、靈敏度放大控制、零力矩點控制、地面反作用力控制 ；基于生物電信號的人機交互控制策略可分為肌電控制、腦電控制；智能控制策略分為模糊控制、神經網絡控制。其特點和應用如表1所示。

　　1.1 基于位置的控制

　　基于位置的控制類型根據正常人體關節位移軌跡，規劃外骨骼運動軌跡，其控制策略又可分為軌跡跟蹤控制和骨盆控制。

　　1.1.1 軌跡跟蹤控制策略是指外骨骼帶動患肢沿預先規劃的軌跡進行步態訓練，其原理如圖1所示。瑞士Lokomat 康復機器人采用軌跡跟蹤控制，預先設定期望運動軌跡，通過控制機器人的關節角度和角速度，實現患者的康復訓練。意大利的臥式步態康復機器人［7］ 通過規劃特定軌跡的腿部運動，帶動患者患肢在矢狀面沿期望軌跡運動，以模擬人體步態運動。韓國慶熙大學研制的步態康復訓練機在采用軌跡跟蹤控制的基礎上，在腳踏板上安裝壓力傳感器實時監測患者在訓練時的足底壓力，評定康復效果 。日本筑波大學研制的步態康復機器人根據預先制定好的步態軌跡，帶動患者患肢做上樓梯運動。哈爾濱工程大學研制的減重式步態訓練機器人和站立式下肢康復訓練機也是采用軌跡跟蹤控制幫助患者模擬正常人行走訓練。太原理工大學張政等 結合傳統 PID 控制算法，設計了 bangbang-PD 軌跡跟蹤控制算法。