人体下肢是一个开放的、多自由度的系统，步行则是人体下肢在日常生活中一项复杂的基本运动，体现了人体下肢运动的周期性和可重复性。人类行走时的姿态即为步态，步态反映了人类行走的行为特征，并且受主观和客观因素的影响会显示不同的特征。准确测量并研究人体下肢的步态信息不仅对了解人体的运动规律，以及肢体间的协调配合能力有重要意义，而且还在康复医疗、临床诊断、人机工程学等领域都具有重要的意义。本文在人体下肢运动测量、运动学特征与步态模型的研究方法等方面进行深入的研究。　　通过分析国内外研究现状，了解国内外的研究进展，存在的问题，确定本文研究的主要内容及所需解决的关键问题。根据人体骨盆、髋膝踝关节的生理结构和运动特性，提出人体步态测量实验方案，利用Vicon三维运动捕捉系统对正常青年人自然步态和运动平板步态下的下肢关节运动信息进行采集，得到两种步态下关节的运动学和动力学信息。　　基于人体步态周期运动原理分别对自然步态下骨盆的空间运动特征、髋膝踝关节旋转运动特征、足底压力和力矩进行分析，得到人体下肢在自然行走时的运动规律，并分析了身高和体重对自然行走步态的影响。　　对运动平板步态下的骨盆的空间运动特征、髋膝踝关节旋转运动特征进行分析，得到人体下肢在不同速度下的运动规律。并对相近速度下，自然步态和运动平板步态的下肢关节角度进行对比分析，得到两种步态的差异。　　最后，在实验研究和特征分析的基础上，采用整体和分段拟合相结合的方法对下肢骨盆、髋膝踝关节运动进行分析，对髋膝踝关节旋转运动、骨盆空间运动建立数学模型，并对模型进行了残差分析。为下肢康复机器人的控制提供了参考。