在当今时代,机器人行业作为引领智能制造的代表行业,在全球新工业革命的浪潮下,得到了全世界的关注。服务型机器人是我国机器人行业研究的重要对象,已慢慢成为我国机器人行业发展的新趋势、本课题结合国内外爬越台阶机器人发展现状,设计出一种结构简单,运动平稳的台阶爬越机器人,为解决爬越台阶装置不稳定的现象提供了有效解决的方案。本文主要研究了台阶爬越机器人机械部分和爬越台阶运动中的一些问题,其具体内容如下:首先,采用理论分析,按照爬越台阶机器人的工作环境和设计要求,研究设计一种台阶爬越机器人,包括机器人本体设计方案、机器人悬架机构、机器人行走机构等。第二,对台阶爬越机器人进行运动学分析,通过建立机器人不同运动状态的运动学模型,验证台阶爬越机器人在任意曲线运动时的稳定性和可行性。对台阶爬越机器人所处的环境地形进行简化,研究机器人爬越台阶时需要满足的通过性条件,计算机器人的临界稳定角,为机器人顺利爬越台阶提供理论依据。第三,引入虚拟样机技术,通过SolidWorks软件对机器人进行三维建模,然后将三维模型导入ADAMS动力学仿真软件中,对机器人爬越台阶运动进行仿真,得到机器人爬越台阶时车体倾角变化规律、机器人运动的质心、速度、加速度变化规律,通过分析验证机器人的可行性。运用ANSYS软件,对变形轮的总体形变进行分析,通过分析得出变形轮运动时变形量微小,不影响变形轮正常行驶。最后,制作台阶爬越机器的物理样机,并利用样机对机器人变形性能、平坦路面运动性能、爬越台阶性能进行测试。结果证明,基于变形轮机构的台阶爬越机器人具有稳定爬越台阶和平路行走的性能,为以后台阶爬越机器的优化设计提供依据。