目前在我国人口老龄化现象不断加剧,残疾人口的数量日益增多,对助老机器人的需求将会呈现一步步的增长趋势。国家对六层以下的楼层是否安装电梯没有硬性规定,老年人以及残疾人士上下楼梯不方便。为方便以上人群的日常出行,本文设计了一款结构简单、易操作、能够在攀爬楼梯与爬坡过程中实现重心自动调节的助老机器人,还研究了助老机器人所使用的关键技术。首先,完成了助老机器人的总体结构设计。对行星轮式、步行式、履带式、复合式爬楼梯机构进行分析,最终确定以三角行星轮机构作为机器人爬楼机构,并按照国家对楼梯的标准设计行星轮的尺寸,对其转弯半径进行计算分析;对机器人的主要机构进行设计研究;对所需关键电气元件进行了选型设计。其次,进行了机器人的数学建模与分析。通过建立运动学及动力学模型,对机器人平地行驶、攀爬楼梯两种状态分析;对座椅姿态的稳定性进行分析研究,为控制系统的设计提供了理论依据。再次,根据机器人的控制需求确立控制方案。控制方案采用模块化思想,对电机驱动模块、环境感知模块、GPS室外导航模块、人机交互模块进行电路设计与分析。通过对控制系统各个模块合理的选型与电路设计,保证了机器人控制系统运行的可靠性与稳定性。最后,控制与决策算法的研究。完成了基于模糊理论多传感器信息融合算法的研究,对多传感器融合技术及其融合方式进行介绍;研究了基于模糊控制的障碍物及楼梯的辨识算法;在传统PID控制方法的基础上使用模糊自整定PID控制方法实现对驱动电机的调速;通过MATLAB/Simulink仿真平台,进行控制系统的搭建及仿真结果分析,分析结果证明模糊自整定PID控制方法更适合助老机器人的速度控制。