根据中国残疾人联合会2010年末公布的统计数据显示我国残疾人总人数8502万,其中下肢截肢的残疾人数是120多万。患者在截肢后为了能够站立起来进行正常的生活,一般会选择安装假肢矫形器,但假肢矫形器的安装是否合理并且达到最佳治疗效果,需要依靠医生、治疗师和矫形器技师对患者进行一套完整的体检、步行能力测定和步态分析评估。目前还没有一种很好的方式对其进行定量评估,而步态分析可以为医生提供客观量化的运动学与动力学依据。步态分析的关键是采用较精确的步态检测系统,新型的步态检测系统已经成为国内外学者的研究热点。本文以下肢截肢患者安装假肢矫形器的步态分析为研究内容,在阅读大量国内外参考文献的基础上,针对在役步态检测系统中存在采集设备便携性差、步态信号识别检测不准确等问题,提出了一种便携式的、能准确识别步态信号的下肢截肢患者步态检测的方法。在此基础上,对下肢截肢患者的步态检测系统进行总体设计,内容涵盖测试系统的总体框架设计、便携式结构设计、传感系统、数据采集系统、数据传输系统和数据处理系统的总体设计,并对数据采集系统、数据传输系统和数据处理系统进行了重点分析。基于总体设计的技术路线,选用MPU-6050六轴运动传感器实现步态信号传感,采用STM32F103C8T6作为控制模块的核心控制器,用以控制该步态检测系统的数据读取、数据发送接收频率及数据处理和存储,利用ESP-12S无线模块实现数据的无线发送与接收,上位机采用USB进行数据的通信。依据该思路,对下肢截肢患者步态检测系统进行电路设计和软件设计。数据传感后的数据处理是关键,通过运动传感器测量的加速度与角速度步态数据进行姿态估计,其中使用基于四元数的互补滤波算法消除传感器误差和漂移,并使用本文提出的关键步态时相检测算法对步态信号进行处理,输出步数、步态周期占比、步频步速和对称性的步态评估参数结果。依据上述内容搭建实验平台,在实验室环境下针对8位健康的实验对象进行平地行走的步态实验研究。结果表明,本文设计研制的穿戴式步态检测系统数据采集稳定,数据无线传输可靠,关键步态时相检测算法能很好地识别检测出步态周期和关键时相,输出步态评估参数结果。关键步态时相和步态周期的检出率为99.63%,步速的检测误差为0%,该系统能够有效地进行步态检测,进而给医生评判患者穿戴假肢矫形器合理性及治疗效果提供客观量化依据。