2）假肢膝关节摆动期应具备的功能
1）正常人体步行时下肢的摆动：正常人体步行时下肢的摆动有几个需要注意的要点。从矢状面上看，正常人下肢在摆动期中的步行动作是分别以髋关节和膝关节为转动中心的双摆运动。由于膝关伸展不超过180°，所以当大腿和小腿成一直线后，就变为以髋关节为转动中心的单摆运动。摆动期初期，在髋关节屈肌的作用下，大腿向前迈出，由于惯性作用，小腿和足部滞后，膝部开始屈曲。当大腿继续向前推进时，足部离开地面，膝屈曲60°，如果此时膝关节继续屈曲则会造成步态异常。膝关节完全伸展过程中，为了缓冲膝关节伸展冲击，大腿后肌群收缩，对小腿的摆动施加制动。
总之，在正常人的步行中，肌力起着控制下肢运动的重要作用。下肢摆动运动的能量是从前进行作的惯性和髋关节屈肌力及重力之中得到的。作用于膝关节的肌力，主要作用是用于限制小腿的摆动幅度和减缓其运动对身体的冲击，而不是为其摆动提供动力。
2）无摆动期控制的大腿假肢的小腿摆动状况：无摆动期控制的大腿假肢在摆动期内运动过程如下。首先，大腿残肢以髋关节处为中心将膝关节向前推出。这时假肢的小腿部分动作特征就像一个以膝关节为中心的钟摆，在膝关节向前运动的同时，小腿部分由于惯性的作用会屈曲。在正常行走速度下，这种屈曲的过程较长，使得假脚动作滞后，明显加大了膝关节弯曲和提高了足跟抬起的高度，出现步态异常的情况。惯性作用造成的假脚与膝关节的动作不同步。表现为运动时间上有一定的延迟。在这种情况下截肢者将会试图通过加大向前摆动假肢的速度来快速停止屈曲来弥补这一延迟，而这是不可能实现的。因为相关的物理学知识显示钟摆的摆动周期只与摆长和重力加速度有关。上述动作只能使正处于向前摆动过程中的小腿部分很快地达到膝关节伸展限位。造成冲击和振动。同样由于惯性的作用，假肢越过正常足跟着地点继续向前运动。此时截肢者不得不控制残端施加更多的力将假脚落回地面。与正常步态相比，又出现了第二次的时间延迟，导致假脚相对于硬地落地。以上两次运动时间的延迟导致截肢侧跟不上健侧的正常步速，如果截肢者在不控制假肢膝关节的状态下快走，就不得不使健侧自身的腿在假肢的摆动期两步（垫步）来代偿摆动期出现的时间延迟。导致步态严重异常的结果。因此，在摆动期内不对假肢实施控制的话，截肢者只能慢速度地行走。为了达到较快速地行走，就需要提出针对无控制的摆动对小腿的屈曲和伸展运动采取缓冲控制措施。于是就提出了要对膝关节的屈曲和伸展运动施加摆动期控制的要求。摆动期控制的目的就是使步行中的小腿和假脚部分的动作尽可能接近健全人的步行动作。
3）摆动期控制应具备的功能及设计思路：综上所述，可将假肢膝关节在摆动期内应具备的控制功能及设计思路详细描述如下：在摆动初期，要将膝关节屈曲限制在65°左右，然后辅助小腿迈出，即类似膝伸展肌的作用。在摆动末期，要能平滑地使摆出的小腿减速，以便减少在完全伸展时的撞击，即类似膝屈曲肌的作用。当大腿摆出速度（髋关节的屈曲角速度）加快时，能自动减少膝关节屈曲角度，即类似膝伸展肌的作用。归纳起来，对膝关节除了要求能屈曲135°伸展，活动范围达到与正常人体膝关节基本一致外，还要求：①支撑期保持稳定。即膝关节在支撑期要稳定、安全，不能弯造成截肢者跌倒。②在向前迈步时具有助伸功能。迈步时要能够带动小腿向前摆动，不能使小腿落后于大腿。③摆动期具有控制摆速的功能。在摆动中期要能使小腿加速，摆动结束时要能使小腿减速。不让腿伸直时有过大的冲击，引起膝关节的碰撞声。此外，对膝关节还要求体积小、重量轻、强度大、使用寿命长。
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