从古至今,由于战争、疾病、工伤、交通事故及意外伤害已将成百上千万下肢截肢者带给了我们这个社会,特别是近年来,随着工业、交通事业的迅速发展,这一数字正以惊人的速度增加。同时由于人们生活水平的提高,患者对假肢的要求也不断的提高。他们不再满足假肢的可行走功能,还要求假肢的美观和功能代偿性。我国假肢大部分是传统型产品,重量大,性能差,标准化程度低,与世界先进水平还有很大差距。赶超世界先进水平,提高残疾人的生活质量大力开发现代假肢产品,也是当前的一项重要工作。本文基于下假肢截肢患者的要求,设计了一个由肌电信号控制的六杆膝上假肢系统。本文共分三部分。在第一部分中,本文论述了六杆机构的瞬停节传递性及其保持下假肢系统稳定的优越性。另外,研究表明六杆机构比四杆机构更能模拟正常人的步态。在一个步态周期内,六杆机构使踝关节均方误差达到1.01%,膝关节的均方误差达到1.39%。本文还通过分析六杆机构间的几何关系,利用混合罚函数法计算出了六杆机构各参数的具体数据,对六杆机构进行了运动学与动力学分析,最后利用Pro/ENGINEER对其运动可行性,干涉情况进行了仿真分析与检测。在第二部分中,本文提出了肌电信号控制方法,它可使受试者自如的控制膝上假肢系统,避免了手动控制的尴尬。并对6个身体健康的受试者在不同的运动状态下(坐、站、走)的股四头肌信号进行了分析,发现股四头肌的信号变化在小腿的屈曲过程中存在一定的规律性,这为利用肌电信号特征控制下假肢系统的不同运动奠定了基础。最后,本文介绍了电机的选择参数,阐述了H桥LMD18200的工作原理,调速功能,并设计了适合本课题的LMD18200的电路图。另外,本文还介绍了用于控制电机的单片机AT89C2051的特征,引脚结构,并设计了AT89C2051的电路连接方式。