随着全球范围内人口老龄化问题日益严重以及残障人士数量的逐年递增,提高老年人以及残障人士行动便捷性的智能化产品的需求日益高涨。作为助老助残类服务机器人的典型代表,智能轮椅具备有较强的环境适应性、安全平稳的运动性能和智能化的交互方式,是社会康复工程中不可或缺的工具,具有重要的研究价值和社会意义。当然,智能轮椅仍然存在的问题包括:如何让轮椅运动更加平滑,并且带给乘坐者更加舒适的体验;如何帮助那些背部有疾或者需要搀扶才能坐下轮椅的乘坐者;如何降低智能轮椅研究开发的时间及人力成本。针对上面的问题,在调查智能轮椅研究现状和深入了解轮椅功能痛点的基础上,通过不断的调查和反复验证,最终确定了很容易从轮椅后方进入,以一种被人背着并倚靠前方靠板的姿势能够骑行的轮椅设计方案,并通过调查数据得到轮椅设计参数。在CATIA开发环境下完成了智能轮椅的一切零部件的三维建模以及整体装配,借助CATIA仿真模块对智能轮椅进行运动仿真,通过ANSYS软件对轮椅进行力学性能分析。针对现有智能轮椅控制系统的研发各自为营的情况,提出基于ROS系统来实现智能轮椅的控制。在ROS框架下,路径规划、未知环境定位和地图创建(SLAM)是实现轮椅自动导航的关键。采用激光雷达传感器来实现SLAM技术;对现有基本蚁群算法解决路径规划问题存在的缺陷和不足进行了详细分析,针对路径规划栅格地图存在多余转角和累积转角过多的问题,结合轮椅自身物理条件约束和环境条件约束,提出了一种改进蚁群算法,该算法能够有效去除多余转角并通过三次Bezier曲线平滑转角,提高路径规划的平滑度,并采用MATLAB软件对该算法进行仿真验证,验证结果符合算法预期效果。最后,借助ROS系统提供的虚拟现实技术,建立GAZEBO物理仿真实验平台验证算法在移动机器人系统中的实用性和可行性;同时在搭建实际测试环境中,通过移动机器人的运动来验证改进算法的有效性。该论文有图64幅,表8个,参考文献61篇。