随着科技的发展,机器人技术突飞猛进,机器人也越来越多地融入到人类的工作、生活中,在各个领域均可以看到机器人的身影。近年来,对于旨在更好服务人类的服务型机器人的需求呈现着井喷的趋势。在老龄化人口和肢体残障等行动不便人群数量递增的今天,对于智能轮椅的需求也在逐步增加。传统的轮椅均是用人力或电力驱动,只能在平地移动,在面临城市化过程中出现的楼梯时往往力不从心。有诸多学者对爬楼机器进行了研究,但是仍然存在两个问题。一方面,以爬楼机器本身为出发点,设计机构和部件完成爬楼功能,没有能够对其智能化控制方式做深入研究;另一方面,设计成型的机器成本较高,复杂度较大,无法真正走入普通人群。本文提出智能轮椅的概念,将机器人技术中的智能控制引入到普通轮椅中,使普通轮椅也具备智能机器人的诸多优良特性。为了解决实际的应用需求,本文将焦点集中在智能轮椅爬楼和室内自主导航两个方面的“移动”问题上,主要包括以下内容:第一,设计了可供研究和方便调试的智能轮椅底盘,包含底盘的机械结构部分与电气硬件结构部分,并从总体上对其功能和结构进行了分析。第二,在爬楼时使用运动处理组件MPU6050、超声波、红外线等传感器数据,将其应用在自适应模糊PID姿态控制算法中,对智能轮椅的方向、相对位置、抗干扰能力等方面的功能进行控制,并对算法进行Simulink仿真实验,在最后的实物试验中对算法做进一步的验证,取得了较好的控制效果。第三,对基于语言和认知地图的室内自主导航进行研究分析,在上述地图信息下,实现室内定位、向目标点移动、动态路径规划等功能,本文所提出的方法在增强定位效果、抗干扰等性能上都有较好的表现。第四,使用全局与局部相结合的方式,研究路径规划算法。将全局-局部的概念与拓扑层中的区域-位置节点相关联,在大范围内使用全局路径规划,小范围内使用“活动窗口”动态地根据障碍物实时调整其局部的路径规划,并对障碍物的运动做趋势分析,使得在动态避障和陌生环境下的导航能力有较大提高。基于上述内容,通过试验对智能轮椅底盘的上述研究进行了测试,结果表明所设计的底盘符合预期结果,能完成预定目标,为后续的研究打下了基础。