为了提供性能优越的代步工具和辅助装置,本文提出一种新型的轮足式爬楼智能机器人,介绍了其构型和结构特点,推导了运动学方程,并在约束条件下进行了完整的运动学分析和虚拟样机仿真。本文设计的可上楼梯机器人可广泛运用于残疾人和老年人等弱势群体,同时还可适用于医院、疗养院及家庭等多种场所。此项研究具有科学意义和推广应用价值,还具有广阔的发展前景,可以带来很大的社会和经济效益。本文通过对国内外机器人研究现状的分析,提出了一种轮足结合式的新型方案,对移动机构进行了分析与选择,设计了轮足结合式机器人的关键部位,并对其进行了设计校验,保证了机构设计的合理性。运用虚拟样机模型技术,建立了可上楼梯机器人的虚拟样机模型。首先模拟了机器人的爬楼过程,具体分析了模型的正确性和可行性,对机器人进行了运动学分析,为实物样机的制作提供了有力的理论依据。其次,加工零件,装配样机,并结合机器人样机,搭建控制系统和驱动系统,整理系统框图和实物框图,对整个控制系统脉络进行了梳理。最后,针对爬楼机器人在平地运行且只有两个中轮着地的特殊情况,本文对轮式机器人做了动力学分析、控制器设计、稳定性判断以及MATLAB和ADMAS联合仿真等工作,更进一步保证了可上楼梯机器人在平坦环境下的安全性和可靠性。本文分析了轮足结合式机构的结构特点,进行了机构的参数设计、驱动方案设计、控制系统设计,以及虚拟样机的设计与仿真。在仿真成功的基础上,加工装配成样机,进行实地测试,结果可以按照预定的期望运动,有效的验证了可上楼梯智能机器人的可行性,为爬楼机器人的进一步研究打下了很好的基础。