本申请提供了一种分阶段助力的膝关节装置及外骨骼机器人，包括钢绳、外壳、弹性储能模块和膝关节转动模块；所述弹性储能模块包括依次串联在所述外壳内部的第三储能组件、第一储能组件和第二储能组件；所述钢绳依次贯穿所述第一储能组件和所述第二储能组件，并与所述膝关节转动模块连接；当所述膝关节转动模块发生弯曲时，所述钢绳向所述膝关节转动模块方向依次拉动所述第一储能组件、所述第二储能组件和所述第三储能组件。通过设置所述第一储能组件、所述第二储能组件和所述第三储能组件，在膝关节弯曲不同角度时，拉动不同的储能组件，储能组件的刚性不同，可以在提供助力时反馈不同的助力效果，实现不同场景的应用。