步行是人类最基本的运动方式之一,由骨骼、肌肉以及神经系统协调作用,然而由于正常衰老、神经衰弱性疾病等生理状况的变化会损害神经肌肉系统的一致性,进而降低下肢运动能力甚至形成严重的运动功能障碍。开展运动功能评价方法的研究,对于人体运动学、助残康复以及行走功能重建的定量评估等领域具有重要的应用价值。本文主要研究工作如下:(1)对人体运动步态加速度进行了采集及预处理,包括加速度信号的标定、位姿校正以及消噪处理,保证了用于下肢运动功能评估的步态加速度信息的准确性。(2)针对人体三维运动特征,.引入自相关分析方法计算人体运动过程中前后及垂直轴向的步态对称性和规律性,并讨论了步行速度和单侧下肢负重对人体运动步态的影响。结果表明,步速和下肢负重对下肢运动步态产生独立及交互影响,其中人体垂直轴向受到的影响更大。(3)针对双足交替运动的特点,综合考虑左右侧步态加速度的相位及相似性,引入基于回归原理和特征向量的步态趋势对称性评价方法,并与正常行走和负重行走时的步态对称性和规律性指标进行了对比,趋势对称性指标能更充分地实现双侧下肢运动步态的定量比较与评价。(4)针对不同身体部位步态数据差异的问题,引入基于改进互相关原理的步态相关性分析方法,讨论了髋关节、膝关节、踝关节对于下肢运动的影响。其中,膝关节活动的限制不会改变步态规律性,但会使步态对称性降低;单侧膝、踝关节的限制均会使两侧髋、膝、踝关节相关性降低,且对膝关节的影响最大。本文基于人体行走中的步态加速度信号,从下肢运动步态的对称性、规律性、相关性以及趋势对称性等多个方面,系统地开展了运动功能评估的工作,其结果对于运动功能的客观评价、下肢运动能力康复状况的有效评估等具有重要意义。