全民健身的兴起让越来越多的人加入了运动健身的队伍,随着运动水平的不断提高,运动者对于运动防护装备的需求也在提升。作为下肢活动的重要关节,膝关节最容易受到伤害,运动中加强防护十分必要。用作膝关节紧身防护装备的护膝,通过对膝关节和周围肌群施加适当的压力,来减少肌肉振动、加快骨骼肌的能量代谢、加速血液循环,改善静脉回流,从而防止膝关节受到损伤,而且对提高运动表现也有一定的贡献。因此膝关节周围肌群在受压后所表现出的活动特征,将直接影响到肌力对于关节的支撑和保护,作为紧身防护装备的护膝,其对于膝部肌肉群产生的压力及其引起的肌肉活动特征,直接关系到护膝的防护功能。本课题围绕护膝对于膝关节周围骨骼肌的影响机制展开研究。在不同的护膝提供不同压力的情况下,通过屈曲运动实验,研究膝关节周围肌群（股内侧肌、半腱肌、股二头肌）的肌电信号变化情况,从而分析不同肌肉的肌力变化,得到肌力的预测模型。在此基础上,结合护膝市场调研结果,对护膝进行分区优化设计,为膝关节防护产品的开发提供一些参考。本课题首先分析了骨骼肌的收缩运动原理,根据膝部周围肌群在运动中具有的不同活动特征,将股内侧肌、半腱肌和股二头肌作为研究对象。选取羽毛球运动中大幅度动作弓箭步运动做研究,将12名160/84A体型的羽毛球爱好者作为实验对象。然后运用Kinovea视频测角软件提取实验对象运动中实时变化的膝关节屈曲角度和速度,并结合关键帧对运动动作进行阶段划分。在此基础上,分析运动过程中不同紧度护膝对膝关节周围股内侧肌、半腱肌和股二头肌施加的压力,以及这些肌肉的表面肌电信号中的RMS、IEMG特征,并记录实验对象对每个样品舒适性的主观评价。分析佩戴不同紧度护膝时的服装压和表面肌电信号可知:（1）不同肌肉处的压力值有显著差异,紧度变化会显著影响股内侧肌和股二头肌的压力值大小;（2）在弓箭步运动中各块肌肉的激活顺序为股二头肌、半腱肌、股内侧肌,各肌肉对活动贡献度排序为:股内侧肌＞半腱肌＞股二头肌;（3）高紧度护膝无助于增强股内侧肌的肌肉力量,但紧度增加有利于增强半腱肌的肌肉力量,股二头肌在中紧度时肌力水平和放电量都达到最佳水平。分析佩戴不同紧度护膝时在不同动作位置时的肌电信号可知:（1）膝关节角度变化下,各肌肉处承受的压力有差异,股内侧肌和半腱肌的压力值与膝关节角度成负相关关系,股二头肌的压力值与屈曲角度呈正相关关系（2）股内侧肌的RMS值与膝关节屈曲角度正相关,随着角度的增加肌力增强;半腱肌和股二头肌的RMS值与屈曲角度的变化没有明显规律性。（3）股内侧肌的IEMG值和膝关节屈曲角度呈正相关,随着角度增加放电量也增加;半腱肌和股二头肌的IEMG值随屈曲角度的变化无明显规律;在以上分析结果的基础上,本课题建立了以表面肌电信号RMS值为因变量,屈曲角度和动态压力为自变量的多元回归预测模型,该模型可以针对不同膝部紧身防护装备,预测其在不同膝关节角度下的肌力特征,从而判断其对于膝关节的支撑和防护作用,为膝部紧身防护装备的设计和开发提供参考。