参数设置
步行速度 V
m/s
健康成人 1.2～1.5 m/s，高龄者 0.8～1.0 m/s为目标值
频率
steps/min
单位时间内的步数。成人正常值为 110～120
腿长 L_leg
m
髋关节到地面的距离。用于Froude数的正规化
步行条件
疾病和运动水平会影响典型参数的变化
体重
kg
用于能量消耗和步幅补正
左右对称性
%
左右腿支撑时间比。低于85%为非对称步态
计算结果
—
步长 step (m)
—
步幅 (m)
—
步行周期 (s)
—
支撑期 / 摆动期 (s)
—
Froude数
—
跌倒风险
—
步行动画 — 足迹与空间-时间参数
人物向右行走，足迹显示步长step和步幅。下方条形表示支撑期（蓝）/摆动期（橙）的时间分割。
步行速度 vs 能量消耗 (CoT)
正常、疾病群、运动员的典型步行速度对比
理论·主要公式
$$\text{Step Length} = \frac{V \cdot 60}{\text{Cadence}}, \qquad Fr = \frac{V^{2}}{g \cdot L_{leg}}$$
V=步行速度 (m/s)、Cadence=频率 (steps/min)、L_leg=腿长 (m)、g=9.81 m/s²、Fr=Froude数。
$$T_{cycle} = \frac{60}{\text{Cadence}/2}, \quad T_{stance} = 0.6\,T_{cycle}, \quad T_{swing} = 0.4\,T_{cycle}$$
步行周期T_cycle是同侧足到下一次足跟接地的时间。支撑60% / 摆动40% / 双脚支持20%是健康成人的典型比例。