老龄化社会的提前到来和“空巢家庭”的日趋增多,使得越来越多的老年人“照顾缺位”。因此,用何种社会保健方式来完成因身体虚弱卧床不起和因疾患导致生活不能自理的老人家庭护理任务,已经成为亟待解决的一个社会问题。而正是这一问题引发了医疗护理机器人领域的研究热潮,涌现出了一批优秀成果,但仍然不能满足日常护理中的多样化需求。针对这一形势,本文设计了多功能护理服务机器人。该机器人兼有智能轮椅和护理床的特点,既能作为一种高智能的代步工具,又能满足家庭和医院日常护理中的多样化体位要求和智能座便要求,能消除病人在两种设备间转移时的不安全因素,在后续研究中,还将赋予它人机情感交互等更多高级智能,使高龄老人和瘫痪病人在无人照料的情况下自行解决有限范围移动和护理问题。首先,基于人机工程学,进行了机器人总体方案设计。根据相关标准及调研结果,制定了机器人的设计原则,功能要求及设计指标；完成了机器人本体总体方案设计、控制系统总体方案设计；确定驱动形式及能源供给方式。其次,完成了机器人机构的运动学和动力学分析。采用杆组分析法建立了机器人各模块的运动学和动力学模型,在Matlab环境下完成了理论计算。针对理论计算中一些必要假设可能带来误差的情况,采用虚拟样机技术对所有参数进行了再次计算,完成了对理论计算结果的验证。结果表明,两种方法的计算结果差值很小,理论计算结果非常可信。然后,采用自上而下的方法完成了机器人结构详细设计并出了全套工程图。主要包括总体框架、抬腿部件、抬背部件、翻身部件、脚踏板升降部件和智能座便系统等六大功能模块。其中,功能多样的随车智能座便系统在更大程度上体现了对老年人的关怀。最后,进行了机器人整车稳定性分析和关键部件有限元分析。稳定性分析主要包括总体框架设计时的上下坡纵向静态稳定性初步分析和整车设计完之后的上下坡时的纵向静态稳定性、动态稳定性和处于斜坡时的横向稳定性校核。有限元分析得到了关键部件的应力分布和变形结果,校核了机构的强度和刚性。两种分析均表明机器人结构有很高的安全系数,完全能够满足使用要求。