膝關節分類
按關節軸的數量可分為：
單軸膝關節:只有一個用于屈-伸的關節軸轉動中心位于軸的中點。
多軸膝關節:多中心有許多轉動中心，它和軸中心不一致。
軸的轉動中心
并不是圍繞轉動中心，作簡單的旋轉運動，而是類似鉸鏈的運動，它們（是通過一定的軸的在具體的運動軌道上被動運動）是“轉動”和“滑動”的綜合運動，這種運動形式稱為“轉滑運動”或“轉／旋轉”。
多中心有許多轉動中心，每根機械關節軸在屈和伸運動時，都圍繞自己的軸中心旋轉，而多中心這個概念是把膝關節看作是整體：關節的上部（接受腔側）和關節下部（脛腓部）并不是圍繞轉動中心，作簡單的旋轉運動，而是類似鉸鏈的運動，它們（是通過一定的軸的在具體的運動軌道上被動運動）是“轉動”和“滑動”的綜合運動，這種運動形式稱為“轉滑運動”或“轉／旋轉”。
矯形技術人員通過功能解剖學知道自然膝關節作的是轉滑運動（它的周長及弧形尚無定論）．常用估計法將假肢膝關節造成多中心的，上實現自然膝的運動功能。這種估計并不是正確的！
單軸膝關節:單軸膝關節可細分為：
自由運動式膝關節
手動鎖式自由運動膝關節
摩擦制動裝置膝關節
站立期控制的膝關節，
擺動期氣壓控制膝關節
擺動期液壓控制膝關節
擺動期利站立期控制膝關節
擺動期和站立期液壓控制膝關節
自由膝關節
自由膝關節是最簡單的膝關節。它類似于自由活動的餃的結構形式，運動時有相當大的缺點；關節的運動就象是一個“自由搖擺”，因為重力作用，總是具有擺向地面的趨勢，在步態前期，即一膝關節要伸時，小腿按機械運動的原理有屈曲的趨勢，這時病人不能站立或者而會跌倒。
在假肢擺動中期小腿的擺動有較大的屈曲角度，而在足跟著地時，沒有按時回到伸位，在逆風大時或反作用力人時，這種“擺動’被迫進入屈位或伸位，病人的意志無法承受，在站立中期，這種膝的結構沒有穩定膝的特性。
使用范圍
受到限制，這種膝天節的運動不符合站立的技術要求！（假肢站立），殘肢條件好、運動能力強的患者。
帶手動鎖的膝關節
帶手動鎖的膝關節，其結構形式原則上可以和上述的自由膝關節相對應，這只適用那些根據總體情況，殘肢怕況不好的截肢者，他們用閉鎖的膝關節走路，只人少時才打開鎖。
患者要有選擇地鎖住，或自由走動，可使用帶附加鎖的關節。
使用范圍:
臨時假肢、老年截肢中、農業范圍、用于第三世界國家的簡單了藝（制作簡單，易保養和維修）。
摩擦制動膝關節
這種關節結構與單軸關節結構類似，只是附加的摩擦裝置（通過中心軸），假肢小腿部擺動或擺動控制，就得到了改善，這種膝就有了一定的使用范圍。可以附加一手動鎖。
使用范圍：
無鎖：年輕人、健壯的或經常鍛煉的截肢者。
帶鎖：見帶手動鎖的膝關節章節說明。
站立期承重控制膝關節
膝關節裝有一種裝置，它在站立中期（承重時）能剎住膝關節。
原理：
“中心剎軸”，它將軸用一鉗個似的控制器械卡住；通過“摩擦制動”來控制，這種摩擦制動襯片與大腿部分連接，制動面為小腿部分；常帶有很強制動作用的楔型和導槽型制動裝置； 而“鼓式制動器”，很小的制動鼓隨著承重制動薄片展開，達到制動目的。
所有取決于承重情況的制動都可根據病人的個人需要來調整，在理論上，他的功能可以是從“自由運動膝”達到“閉鎖膝”，如果自已有能力控制它本身的站立穩定，他的關節就無需自由活動或帶閉鎖。
這種結構的問題在于摩擦面繼續磨損，同時溫度和氣候（熱／冷和干燥／大氣潮濕）會改變了調節角度和制動襯片的性質。使用范圍：
在大腿截肢者中制動膝關節的使用范圍很廣，然而自從有多軸關節以來，制動關節使用率降低。多軸關節在技術改造后，可提供同樣的站立穩定，而且很少受溫度或氣候影響。
帶鎖關節
這種鎖與承重有關，承重自鎖的膝關節可分兩種：
-膝上節帶承重開鎖裝置：膝關節伸展，就自動鎖上掌著地和足趾蹬地打開了膝鎖，在此鎖的開啟取決于承重及步態周期。雖有許多大才的設計想法，但并沒有得到完全實現。
-膝關節帶承重閉鎖裝置：承重時（在膝關節的每個角度）不但制動，而且鎖住了其它的屈曲運動，負荷時，鎖打開團在關節活動。
這兩種與承重有關的帶鎖關節很危險的缺陷：在病人跌倒時鎖不打開。
使用范圍：
對于那些很需穩定的病人，值得推薦（殘肢短、老年截肢者、總體情況不好），而只要沒有裝入防跌的應斷裝置都是不值得提薦的。
擺動期控制膝關節
假肢在小腿部擺動時應該：
- 不應過度屈曲
- 應盡早回到伸展位
以上所說的功能，都可簡單地裝上橡筋牽引帶來彌補；但它有個缺點，即在速度快及速度加大時會延緩所要達到的效果要求，如果要有效的控制，擺動的速度，需內裝與“制動器”相同結構的裝置。
使用范圍：
最簡單的擺動期控制，“機械制動器”，幾乎是每個截肢者的基本要求．
擺動期氣壓控制膝關節
空氣是可壓縮的，如在氣缸里通過塞子壓擠，它具有彈簧的特點，與牽拉或壓力彈簧并不是一樣。氣缸可根據需要加上高壓閥，使彈性能源在一定的運動范圍內保持定值，為了再灌滿這種氣缸，裝有吸氣閥。
目前這種結構還處在試驗階段，世界上只有少量使用。
日前還不能說明它的長期可靠性。
擺動期液壓控制膝關節
液體是不可壓縮的，液體不象氣體，它本身不起緩沖作用，如果將它放在油缸里，用活塞推動，可以從壓力計上看到流體壓力，技術上可測定恒定阻力。
擺動期液壓控制功能就是根據這個原理，活塞連在活動的一頭（例大腿），油缸連在運動的另一頭（如小腿）。
擺動期液壓控制的優點在于工作介質相當穩定，運動阻力可傳到整個屈曲部分，為廠無限制地伸展，打開回流閥，使油缸內的液體自由回流。
流體阻力可以通手動關閉各種閥門調
帶擺動和站立控制的膝關節
這種關節綜合了兩種結構的優點，且有更廣的使用范圍。
帶液壓擺動和站立控制的膝關節
這種關節采用了雙倍液在零件，液壓的作用原理已介紹，如果壓力不是手動而采取承重進行開關，那么作用到膝關節的運動阻力可根據承重情況進行制動或完全鎖住。
在“爬樓梯”時，屈膝會遇到很大阻力，所以截肢者更喜歡下樓梯。
在正常行走中，會存在與承重有關的一些阻力，（制動膝關節的作用），在擺動中期（即假肢免荷時）會產生控制關節屈曲速度的更小的阻力。
對于液壓的擺動期及站立期控制，幾十年來，兩位制造者研制了兩種生產方法，這種結構在技術上被認為是成熟的。缺點：液壓壓力形成與溫度有關。
在保持站立時，站立期控制的液壓壓力很大。
這種系統體積大而且重。
使用范圍：
對十要求更加穩定的截肢者，人一般情況下，患者能容忍更大的重量。除功能規則外，價格、功能比例關系不可忽視，其它系統不能達到液壓控制的效果。在許多情況下，沒有達到預期效果或者沒有完全達到，由于系統太復雜，維修，只能找制造商，不是隨便哪個矯形企業都能修的。
多中心膝關節：所謂的四連桿關節常常用于大腿截肢者，這種關節裝置的多中心運動也可適用于膝離斷假肢，將其裝在殘肢下面，這類關節中的幾個參數應在這兒描述，通過附加的設計參數，人體6個關節部分可以進行變動，四連桿和關節結構相比，可以 獲得更大的屈曲度，更美觀，且站立期和擺動期性能更好，其缺點是重量加大，對線耗費精力多。
多軸膝關節裝置的生物力學
帶多軸藕合裝置的膝關節由于其多軸性而給殘疾人提供了許多功能，如果膝屈曲，那么大腿和小腿之間的轉動的力矩中心就改變了，從而膝更加穩定，膝關節屈曲的范圍也更大，基本機械過程可以通過擺動期的控制裝置來補充。
每個關節的特性最好通過四個互相關聯的因素來描述：
1．瞬時的膝轉動中心
2．承重線
3．膝關節產生的制動或轉動力矩
4．患者任意施加的髖的力矩
多中心膝關節的類型：
四連桿關節:3R20
五連桿關節:3R70
六連桿關節:3R60
七連桿關節:TOTAL KNEE
