چکیده: این رساله روش‌های جدیدی برای بهینه‌سازی قانون کنترل امپدانس ربات‌های توانبخشی پایین‌تنه پیشنهاد می‌دهد. از آنجا که ربات‌های توانبخشی با بدن بیمار در تماس مستقیم هستند، در معرض عدم‌قطعیت می‌باشند. لذا، از طرفی مدل دقیقی برای این ربات‌ها در دست نیست و از طرف دیگر رفتار دینامیکی این ربات از اهمیت و حساسیت بالایی برخوردار است. اولین روش کنترل امپدانس پیشنهادی، برای جبران عدم‌قطعیت، از خروجی یک مدل داخلی مورد انتظار و پیش‌بینی عدم‌قطعیت در یک بازه محدود، استفاده می‌کند. در روش پیشنهادی دوم، برای تنظیم پارامترهای کنترل‌کننده امپدانس پیشنهادی، یک مسئله بهینه‌سازی دوسطحی ارائه می‌شود، که با حل آن، قانون تطبیق پارامترها و بهره‌تطبیق بهینه به‌صورت همزمان به دست می‌آید. لازم به‌ذکر است که روش‌های تطبیقی درحال حاضر توجه همزمان به پایداری سیستم و تطبیق بهینه پارامترها ندارند، اما در ساختار پیشنهادی، این موضوع ازطریق بهینه‌سازی دوسطحی محقق می‌شود. روش سوم پیشنهادی استفاده از روش خارج‌خط برای بهینه‌سازی پارامترهای کنترل‌کننده ربات توانبخشی، برپایه راهبرد کنترل ولتاژ است که امکان آن در روش‌های مرسوم پیش از این وجود نداشته است. به علاوه، یک مسیر حرکت برای این ربات‌ها پیشنهاد می‌شود که ملاحظات عملی مرتبط با توانبخشی را به‌طور کامل پوشش می‌دهد و یک مسیر نرم، دارای استراحت کافی در هر دوطرف مسیر و دارای معادله تحلیلی با قابلیت تنظیم حدآستانه شتاب و سرعت را فراهم می‌آورد. مقایسه‌های انجام شده، برتری روش‌های پیشنهادی را نسبت به روش‌های کنترلی مشابه تایید می‌کنند. در نهایت، روش کنترل پیشنهادی برای اولین بار روی ربات توانبخشی مفصل زانو که توسط دانشجو طراحی و ساخته شده است پیاده‌سازی می‌شود.