چکیده: امروزه با استفاده از روش های نوین درمانی و انجام فعالیت های فیزیوتراپی می توان توان حرکتی را به بیمارانی که دچار ناتوانی حرکتی در اندام تحتانی هستند را بازگرداند. هرچه این تمرینات با فعالیت های حرکتی روزمره انطباق بیشتری داشته باشد (بخصوص از نظر تحمل وزن) از اثر بخشی فیزیولوژیک و روانی بیشتری برخوردار خواهد بود. بدین منظور دستگاه هایی طراحی شده که با مهار وزن از بالا، این امکان را به بیماران می دهد تا تعادل خود را در هنگام راه رفتن، نشستن و برخاستن حفظ کنند. در این پایان نامه، به طراحی و ساخت یک دستگاه توانبخشی مهار وزن، با یک سیستم بالانس کننده وزن، برای جابجایی عمودی پرداخته شده است. برای کنترل محرکه افقی سیستم نیز، دو کنترلر LQR و کنترل گروهی، با دو فرض ثابت و متغیر بودن یکی از پارامترهای سیستم، برای دو رویکرد مختلف طراحی شد. با در نظر گرفتن معیارهایی برای هر یک از کنترلرها، اقدام به بهینه سازی شد. همچنین سیستم ساخته شده این امکان را دارد که زمان بهم خوردن تعادل و افتادن کاربر را گزارش و سیستم را متوقف کند. برای افرادی که توانایی خم کردن زانو برای گام برداشتن را ندارند نیز یک ربات توانبخشی زانو طراحی و ساخته شد که می تواند در کنار سیستم مهار وزن مورد استفاده قرار بگیرد. در آخر از آزمایش الکترومایوگرافی و آزمایش توزیع فشار کف پا برای بررسی صحت کارایی سیستم مهار وزن و ربات توانبخشی، استفاده شد.