本文旨在建立適用于步態動力學仿真分析的足部分塊模型并驗證其有效性及實用性。本文基于新型的混合驅動人體步態試驗機，將骨骼模型導入機械系統動力學自動分析軟件（ADAMS）中，結合在其中建立的足部韌帶、筋膜、肌肉模型及柔性體足底軟組織模型，組成足部分塊模型。用在體試驗采集到的步態數據作為驅動，并在模型上加載肌肉力和肌腱力，進行步態模擬。將得到的地面反作用力及關節旋轉角度與報道結果進行比較，驗證了模型的有效性。本文仿真結果表明，本模型能較好地用于步態動力學仿真分析，并有望作為進一步研究的工具。
坐立運動是人體最常見的運動行為之一，膝關節是人體坐立運動的主要承力關節，因此進行坐立運動過程的膝關節動力學研究具有重要意義。基于力矩平衡原理對坐立運動的膝關節動力學進行分析，結合光學動作捕捉和六維支撐力測試所得數據，計算求得膝關節力矩曲線。為了驗證實驗數據和動力學分析的準確性，建立人體模型，根據實驗數據擬合角度和角速度多項式方程，進行坐立運動的膝關節動力學仿真。結果顯示計算數據和仿真數據在范圍和變化趨勢方面一致。綜合膝關節力矩變化規律，揭示了膝關節力矩與地面反作用力的關系。坐立運動中膝關節力矩和地面反作用力成正比關系，比值為5～6，且由坐到立過程中，加速度先增大后減小最后反向增加，力矩最大值發生在膝關節夾角約140°時，而由立到坐過程中，力矩在初始階段最大。坐立運動的膝關節動力學研究結果有益于坐立康復輔具的優化設計及力反饋控制，并可為膝關節康復訓練提供理論指導。