智能假肢膝关节的研究,能够提高截肢者的生活质量,使之更好地回归社会,具有重要的社会意义。本文通过对虚拟样机仿真软件ADAMS进行二次开发,建立了适用于气压阻尼式多轴智能假肢膝关节设计的仿真平台,并研究了此类假肢膝关节设计过程中的关键问题。论文主要完成以下工作:1.通过对ADAMS二次开发,创建针对气压阻尼式多轴智能假肢膝关节设计的菜单选项和对话框,从而构建适用于此类假肢膝关节设计的用户化仿真平台,该平台能实现假肢膝关节的参数化建模,仿真以及后处理计算。2.研究了四杆膝关节的设计及评价方法。以假肢膝关节瞬心轨迹尽可能逼近正常膝关节理想瞬心轨迹为优化设计目标,优化得到一组四杆机构参数作为本文设计假肢膝关节的机构参数,利用仿真平台的建模及分析功能评价该四杆膝关节的各项性能指标,评价结果显示本文优化得到膝关节属于灵活控制型假肢膝关节,适用于残肢肌力较强,能有效地控制假肢的患者。3.研究了气压阻尼式智能膝关节的控制模式。通过对下肢假肢模型进行动力学分析及运动学仿真,得到快中慢三种步速下气压阻尼器在摆动期实现正常步态所需的阻尼力,然后以此阻尼力为控制目标,建立阻尼器的动力学模型,根据气体动力学及热力学理论分析得到阻尼器节流阀节流面积与阻尼力的函数关系,从而建立起节流面积与阻尼力的对应关系,为实现气压阻尼式假肢膝关节智能控制奠定基础。4.加工出实验样机并进行了患者步态实验,将患者分别穿戴其原有普通假肢膝关节和本文设计智能假肢膝关节的步态参数同该患者健侧参数进行对比分析,步态实验结果证明本文所设计假肢膝关节无论是步态时空参数还是关节角度参数都比普通假肢膝关节具有更好的对称性。