据最新统计,世界上高龄人群大约为8.4亿,肢体残障人士大约6.5亿,伴随着世界性的低出生率以及每天交通事故、自然灾害下产生的肢体残障人士数量的增加,如何让高龄人群安度晚年、让肢体残障人士行动更加方便成为每个国家政府急需要解决的问题。作为世界上残疾人数量最多的国家,同时老年人所占总人口比例不断增加的情况下,怎么提高残疾人和高龄人群的生活质量是我国面临的一个重要问题。为了让高龄人群和残障者的出行更加方便,让其身心更加的健康,我国相继研制了一些服务高龄人群和残障者的康复服务机器人,服务机器人的应用给高龄人群和残障者带来了希望。作为服务机器人的一种,电动爬楼梯轮椅方便了高龄人群和残障者的出行,扩大了他们的活动范围。本文详细的阐述了星轮式电动爬楼梯轮椅的工作原理,该电动爬楼梯轮椅主要有轮椅架、防后倾装置(辅助装置)、爬升装置、爬升星轮(轮毂电机)几部分组成。基于电动爬楼梯轮椅的工作原理对其机械结构进行了改进,比如主轴、防后倾装置、编码器齿轮,改进后的电动爬楼梯轮椅安全性得到了很大的提高,其中集流环的设计有效避免了在上下楼梯时,轮毂电机导线和轮椅主轴及星轮架发生缠绕。针对电动爬楼梯轮椅质量偏大的问题,本文对电动爬楼梯轮椅的壳体进行了轻量化的设计,并且对轻量化前后的壳体进行了刚度、强度的分析。基于ANSYS Workbench软件对电动爬楼梯轮椅爬升机构的关键零部件输出内齿轮和星轮架进行了静力学的有限元分析,在满足轮椅使用强度、刚度的前提下运用ANSYS Workbench中的优化模块对输出内齿轮和星轮架进行了结构的优化设计。针对电动爬楼梯轮椅需要实现的不同功能以及安全性的考虑设计了整体的控制系统,在整体控制的基础上重点设计了轮椅椅面平衡系统,并且对设计的平衡控制系统进行了实验验证。