医疗康复辅具能够明显优化残障人士、老年人等弱势群体的肢体行动能力,从而加强其生活自理能力和社会融入度。随着科技的不断革新,对医疗康复辅具也提出了向智能化迭代的更高要求。而如何获取人体在不同步道环境下的步态信息,并将其运用在辅具的控制系统设计上是目前亟待解决的问题。肌电信号能够较好地反映人体在运动时肌肉的激活状态,可作为步态分析的重要凭介。本文针对不同步道环境下的下肢肌群激活特性做了一系列试验研究,并在分析得到不同肌群在不同时相下的显著性差异后,运用髋、膝、踝关节运动学进行定性分析,最终揭示了肌力在行走时对身体姿态和下肢体段的控制机理。本试验采用美国Noraxon公司生产的Telemyo 2400 DTS无线表面肌电遥测仪采集20位健康男性在直道、弯道、坡道和楼梯等多种步道环境下行走时,下肢主要参与肌群的表面肌电信号,并在后续的分析提取肌电振幅、肌电积分和肌肉激活延迟时间等参数。本文的研究内容主要有以下三个方面:首先,研究各步道环境下的下肢肌群激活时序、贡献大小和各时相各关节主要肌力来源,得到系统、详实的综合表征。其次,研究下肢肌群在不同时相下的表面肌电特征差异性。利用单因素方差分析法就受试肌群的肌电振幅进行统计学分析,研究各步道环境下受试肌群在不同时相下的表面肌电特征是否存在差异。最后,基于显著差异性分析结果,结合髋、膝、踝关节运动学,定性分析各步道环境下肌力对身体姿态的控制机理。结果可为今后步态分析中的肌电相关研究提供详实的理论依据,在工业产品设计领域的意义也同样重大,尤其是基于仿生学的拟人化智能辅具设计。