由于人口老龄化趋势不断加重,优质护理人员的劳动力缺口越来越大,众多国家都开始推进养老设备的研发进程,其中帮助瘫痪老人完成日常床椅之间转移的移乘类机器人意义重大,但市面上现有的机器人仍不够成熟,自动化程度较低或适用环境较窄。因此,本课题从移乘过程人体受力分析开始,对比护理人员的移乘过程与现有移乘机器人的移乘过程,指出存在的问题,提出了新的移乘机器人工作流程,并针对此工作流程设计了相应的移乘机器人系统。具体研究内容如下所示:首先分析人体移乘过程,对人体结构进行简化,建立三段式人体受力模型,用于分析人体在转移过程中的受力状况,此模型分为静力学模型和动力学模型两部分,分别对应患者被抱起时和转移过程中的受力预测,并针对模型在摩擦力方面的漏洞,提出了新的补充方程加以修正,受力模型可用于预测人体内部关节力矩,人体各部分的受力分布还可以用于指导移乘机器人的结构强度校核。为了验证此受力模型的正确性,搭建了真人抱举实验平台,详细介绍了此实验平台的机械结构,控制系统构成以及各种安全性措施。其次,通过对比护理人员和现有机器人的移乘过程,以及对人体受力模型的理论分析预测,发现了一些机器人抱人的不足之处,针对这些不足之处,本文提出了承载布包覆式的移乘方法,设计了新的机器人移乘工作流程,并针对新的工作流程设计了新的移乘机器人本体结构,详细介绍了用于辅助搬运过程的承载布结构以及机械臂、伸缩底盘等关键零部件的工作原理,机械结构。针对新型移乘机器人的机械结构,设计了对应的控制系统,介绍了控制系统的构成,并建立了关键自由度运动参数之间的换算关系。针对新的移乘工作流程,分析护理人员的操作逻辑,降低控制复杂度,最后提出设备人机交互的控制流程。基于三段式人体受力模型,设计单关节静力学实验,寻找补充方程的适用实验,既验证了受力方程的合理性,又验证了补充方程对实验结果的修正作用,动力学实验对比了高速和低速条件下人体的受力状况,验证了拉格朗日方程的正确性。然后针对新型移乘机器人的机械结构,对机器人机械臂以及底盘进行应力仿真实验,确保机器人结构设计合理,工作可靠。