下肢假肢设计中,人工膝关节的设计是重中之重,不但因为它的功能与结构最为复杂,而且因为它对整个人工下肢的运动性能影响最大。目前国外具有的假肢设计水平很高,国外的大公司已经有多款性能优秀的产品投入使用,并逐渐出现垄断的趋势。而我国对下肢假肢开发设计的研究较少,技术水平与国外差距很大,各地的假肢厂多无设计开发现代下肢假肢的能力,因为这个原因,我国残疾人只能选择购买昂贵的国外产品。因此,设计出具有自主知识产权的下肢假肢,具有重要的现实意义和社会意义。要想研制出性能优良的人工膝关节,需要人们做大量的工作,其中结构设计的工作是至关重要的,它是集思考、绘图、计算于一体的设计过程,对整个设计的成败起着举足轻重的作用。但是,由于种种原因,国内还缺乏关于人工膝关节结构的较为完整的设计研究工作。针对这个问题,本文提出了一个较为完整的设计过程。本文首先分析了人行走的运动特征,并从中得出了对人工膝关节的功能要求。其次,对人工膝关节的选型方案进行了比较论证。在拟定方案后,对人工腿进行了运动学与动力学分析。之后,在PRO/E环境下对人工膝关节进行了具体的结构设计,最后在ADAMS环境下对人工膝关节进行了动态仿真,分析了阻尼与助伸力等参数对人工腿运动情况的影响,并探讨了人工膝关节的一种智能控制方案。