随着工业、交通事业的迅速发展，截肢患者的数量正以惊人的速度增加。同时由于人们生活水平的提高，患者对假肢的要求也不断的提高。他们不再满足假肢的可行走功能，还要求假肢的美观和功能代偿性。本文基于下假肢截肢患者的要求，设计了一个由肌电信号控制的六杆膝上假肢系统。其具体内容可分为Stephenson型六杆机构设计、肌电信号的分析与电机控制三部分。 第一部分论述了六杆机构的瞬停节传递性及其保持下假肢系统稳定的优越性。另外，研究表明六杆机构比四杆机构更能模拟正常人的步态。在一个步态周期内，六杆机构使踝关节均方误差达到1.01％，膝关节的均方误差达到1.39％。本文还通过分析六杆机构间的几何关系，利用混合罚函数法计算出了六杆机构各参数的具体数据，对六杆机构进行了运动学与动力学分析，最后利用Pro/ENGINEER对其运动可行性，干涉情况进行了仿真分析与检测。 第二部分提出了肌电信号控制方法，它可使受试者自如的控制膝上假肢系统，避免了手动控制的尴尬。并对6个身体健康的受试者在不同的运动状态下(坐、站、走)的股四头肌信号进行了分析，发现股四头肌的信号变化在小腿的屈曲过程中存在一定的规律性，当小腿屈曲角度较大时，如坐、摆动初期，受试者的峰-峰值较小，100Hz处的幅值也较小，当屈曲角度为零时，如站立、承重期，受试者的峰-峰值最大，100Hz处的幅值也达到最大，股四头肌的运动力度最强。同时发现在同一运动状态下，男性股四头肌的峰-峰值，RMS相对女性要高，但运动趋势和运动特征相同。这为利用肌电信号特征控制下假肢系统的不同运动奠定了基础。 最后，本文介绍了电机的选择参数，阐述了H桥LMD18200的工作原理，调速功能，并设计了适合本课题的LMD18200的电路图。还介绍了用于控制电机的单片机AT89C2051的特征，引脚结构，并设计了AT89C2051的电路连接方式。