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（CAD图纸）
蹈屈时还可有轻微的旋转内收外展与侧方运动。
踝关节在矢状面的屈伸运动轴由内上向外下微倾，踝背伸时足外旋，蹈屈时，足内旋。
旋转范围度度，踝关节运动保证了足底支撑力向腿部骨骼的传递，在行走上下楼梯登山及跳跃时均有重要作用。
值得注意的是，上述这些关节发生在任何个平面内的运动都必然伴随着其他两个平面的运动，形成所谓的步行复合运动，这也是步行运动复杂性的体现，是仿生下肢设计的难点问题。
步行运动序列个完整的行走循环周期即为个跨步，个跨步包括了两个步长。
如图所示，步行的个跨步分为单相支撑期和双相支撑期两个阶段。
单腿支撑相期间表现为条腿接触地面，另条腿处于摆动中，因此这时期又被称为条腿的摆动相。
它从只脚离开地面开始到同只脚与地面发生碰撞结束。
在人的步行运动中，单腿支撑相占跨步时间的。
双腿支撑相是两条腿同时接触地面的时期，在人的步行运动中，这状态只占跨步周期的。
由图可见，单相支撑期长而双相支撑期较短。
就单下肢腿而言，又分为支撑相和摆动相，如上所述，在单相支撑期，有条腿占用部分跨步时间和地面接触，即为支撑相，该腿为支撑腿，可以支撑身体以及改变前进速度。
同样，另条腿占用定的跨步时间向前摆动，作为摆动相，处于摆动相的腿成为摆动腿，这期间摆动腿离开地面向前摆动至下个支撑相。
在个跨步中左右腿均分别占有个支撑相和个摆动相，但支撑相和摆动相的时间般不相同。
因此两腿运动的相互关系常常是定义运动模式的个因素。
例如，跑动中左右腿的运动就是完全不同步的，而跳跃中两腿的运动就完全是同步的。
图单腿步行运动序列及状态划分从力学特性来看，当人在行走时，通过后脚对地面的作用而获得地面对人的推力，从而产生向前的加速度。
当人的前脚着地的时候，地面对人的作用是阻碍其向前运动的，因此，会使人产生负的加速度，即人做减速运动。
人在不断地迈步前进的过程中，推力在做周期性的变化，加速度也就做周期性的变化。
随着重心的前移，最终完成向前跨步动作。
步行中相关运动参考点的运动轨迹是描述步行运动的又指标。
关节点的轨迹曲线是行走的时间序列上捕获相关参考点的运动位置，在离散位置点插值或拟合而成的参考点运动曲线。
人体下肢的运动主要运动是矢状面内的屈伸运动，图所示为单腿的骸关节和膝关节的矢状面轨迹曲线。
仿真环境下直观的连续获取图像观察得到的主要参考点的矢状面轨迹。
脚掌的运动及踝关节在支撑状态矢状面的轨迹如图所示。
图单腿运动演示运动轨迹图图脚掌运动及踝关节轨迹己知关节的运动角度变化数据，根据人体运动的实际情况研究各个关节点的运动轨迹也可以采用解析求解方法。
各关节在步行运动中的功能分析根据上述分析知，下肢各关节活动范围大小各不相同，同时决定了各个关节在步行运动中的功能有所不同。
图为理想直行的运动序列模型。
步行中，矢状面的个屈伸运动自由度是前行的最主要运动。
理想直线行走的过程中，骸关节额状面收展运动较小，主要调节单相支撑时身体左右两侧的重心平衡，水平面旋内旋外自由度主要控制运动方向的改变，调节运动平衡并影响步幅大小。
身体的个跨步中，骸关节侧转实质上是由两个球窝关节的转动和两条腿的步态相位差来完成。
在跨步过程中，骸关节内外旋运动使躯干水平面内两侧骸关节前后倾斜，重心前移。
图下肢骨骼步行运动模型膝关节做屈伸运动，运动直接影响跨步长，同时，在惯性矩作用下调节矢状面的运动平衡。
踝关节屈伸用于调节人体相对于地面的受力点，以此控制步行起停与支撑状态的平衡，而收展和旋转运动主要调节支撑状态下的受力平衡。
第三章穿戴式机械腿机构设计.穿戴式机械腿设计外骨骼连杆尺寸的确定要依据穿戴者的骨骼关节尺寸设计。
根据前面章节的论述，人体的各个部位长度之间的相对比例是基本固定的。
按图，人的总身高为，则骸关节中心距为.，骸关节与地面的距离为.，膝关节至地面
（定稿）穿戴式机械腿机构的设计（CAD图纸+毕业论文）
