随着社会经济的发展以及下肢残疾人群规模的不断扩大,他们的户外出行问题不容忽视,本文提出了一种下肢残疾人专用车载轮椅装置,该装置安装在汽车侧面,使下肢残疾人能够独立上下车,不需要更换轮椅,且能直接进入驾驶室内驾驶汽车,占用空间小,工作可靠,自动化程度高。首先,根据工作需求确定了车载轮椅系统的结构,主要包括升降机构和旋转机构,运用机构学以及MATLAB仿真软件初步确定了升降机构的关键尺寸。由于液压缸的上下安装参数会影响其力学性能,故运用MATLAB软件对其进行了参数优化,得到了升降机构的初步设计方案。其次,通过对升降机构运动学和动力学的理论分析得到了系统的运动规律,运用ADAMS软件对升降机构进行了运动学和动力学仿真,结果表明了符合预先设计的运动形式和规律,系统运行平稳,乘坐者无不适之感。为降低液压缸驱动载荷以及功耗,对升降机构动力学进行了参数优化,得到了优化后升降机构的设计方案。然后,运用ANSYS Workbench软件对升降机构整体进行了静力学分析,结果表明了其满足强度和刚度要求;对力臂进行了线性屈曲分析,结果表明了力臂变形的剧烈程度随载荷的增加呈递增趋势;对旋转机构的齿轮轴组件进行了模态分析,为避免发生共振提供了研究基础;对齿轮副进行了疲劳寿命分析,结果表明了使用寿命超过了设计寿命。进一步地,以降低升降机构的总质量为目标,运用ANSYS Workbench软件进行了优化设计,结果表明了总质量减少了 3 2.6%,力臂变形量增加了 2.8%,但仍在合理范围之内,力臂最大等效应力降低了 8.9%,强度得到了提升,改善了结构性能。最后,对车载轮椅控制系统进行了研究与仿真,推导了旋转机构永磁直流电机传动系统的数学模型,结果表明了旋转机构的旋转速度大小取决于电枢电压大小。运用ADAMS和MATLAB/Simulink联合仿真技术搭建了升降机构联合仿真控制系统模型,并运用PID控制策略进行了整定和校正,结果表明采用PID控制策略的控制系统提升了系统动态响应特性,实现了平台的精确位置控制,运行平稳,为控制系统开发提供了依据。论文通过系统总体设计分析与优化,参数性能分析与优化以及控制系统研究与仿真,结果表明该下肢残疾人专用车载轮椅系统工作可靠,为下肢残疾人户外出行提供了便利的条件,为我国残疾人事业的发展提供了参考价值。