随着老龄化问题的加重,脑卒中患者的数量逐年增多,如何快速有效地帮助其恢复运动功能一直是康复医学领域的热点问题。肌肉作为人体运动的动力之源,其性能决定着肢体的运动能力,于是,对肌肉力学特性的研究与改善便成了该领域的研究重点。此外,在生物力学、体育、机器人等诸多领域对肌肉力学也存在着不同程度的需求。基于此,本文在分析相关领域的研究成果的基础上,确定了从外到内的分析方法,实现了肌肉力学特性的建模与分析。通过分析肘关节的构成、肌肉组成、运动特性等,引入了肘关节处阻尼因素,建立了带有阻尼的肘关节骨骼肌肉系统的动力学模型。分析了关节活动度、关节屈曲速度、关节阻尼系数等外在因素与肌肉力的关系,并采用正交试验方法确定了影响肌肉力大小的主次因素。基于Hill模型与人体等比例缩放原则,建立了适合不同人的肌肉力预测模型,并通过OpenSim仿真平台验证了其准确性及通用性。分析了肌纤维长度、肌纤维收缩速度、肌肉激活度等内在因素与肌肉力的关系,并采用正交试验方法确定了影响肌肉力大小的主次因素。分析了肌电信号的产生机理以及特性,并结合实验对其进行了时域分析。采用由指数函数和直线函数所组成的分段函数的形式,建立了肌肉激活度的计算模型,并通过OpenSim仿真平台验证了其准确性。在此模型的基础上,完成了不同屈伸角度、不同屈伸速度、不同质量负载等不同情况下的实验分析。搭建了由dSPACE实时仿真系统、计算机、FAB动作捕捉系统、肌电信号传感器以及被测者所组成的实验平台,并完成了肌肉力预测模型的验证实验。依次进行了肘关节在不同屈伸角度、不同屈伸速度、不同质量负载等情况下的屈伸动作实验,并利用肌肉力计算模型进行了肌肉力的处理与分析,实验结果证明了理论分析的合理性。