证明:$(1)$∵点$O$为$AB$的中点,
∴$OA=OB$。
∵$AE// BC$,
∴$∠ EAO=∠ OBD$,
$∠ AEO=∠ BDO$。
$ $在$△ AEO$和$△ BDO$中,
$ \begin {cases}∠ EAO=∠ DBO \\∠ AEO=∠ BDO \\OA=OB\end {cases}$
∴$△ AEO≌△ BDO(\mathrm {AAS})$,
∴$AE=BD$。
∵$AE// BD$,
∴四边形$AEBD$是平行四边形。
$ (2) $当$AB=AC$时,四边形$AEBD$是矩形,理由如下:
∵$AB=AC$,点$D$是$BC$边上的中点,
∴$AD⊥ BC$,
即$∠ ADB=90°$。
∵由$ (1)$得四边形$AEBD$是平行四边形,
∴四边形$AEBD$是矩形。