在灾后救援过程中,由于复杂多变的灾后环境致使救护车无法直接进入救援现场,而利用担架等人工搬运的工具救援效率低下且耗费大量的人力资源,还有可能致使伤员在被搬运时造成二次伤害。针对上述情况,本文创新性地提出了一种具有良好路面通过性的自平衡伤员转运平台,并从结构设计、运动学、动力学、平衡控制以及整体性能等方面进行分析,主要工作内容如下:为了设计出一种具有自平衡能力的伤员转运平台,通过搜集整理国内外救援转运设备的相关研究文献并结合灾后救援工作的实际需求,分析出现有救援转运平台中存在的不足之处并提出智能救援转运设备的几种发展趋势。根据相关国家标准提出自平衡伤员转运平台的设计原则和总体要求,制定了自平衡转运平台的总体设计方案。对自平衡转运平台的行走底盘、自平衡承载机构以及伤员救护床等模块的设计过程以及自平衡转运平台的自平衡原理进行系统地介绍。建立自平衡转运平台的系统坐标系,通过封闭矢量法求解自平衡承载机构的位置逆解,并通过对位置逆解方程进行求导得到速度模型。利用牛顿迭代法求解自平衡承载机构的正解的非线性方程组,并根据正解方程组采用蒙特卡洛法计算出自平衡承载机构的工作空间。根据位置正、逆解模型以及结构参数计算自平衡承载机构的运动学理论曲线,并利用Adams软件运动学仿真验证理论计算的正确性,为自平衡承载机构建立动力学模型以及控制奠定了基础。根据牛顿-欧拉法对自平衡承载机构进行受力分析,计算出自平衡承载机构在约束力下的弹性形变。推导出自平衡承载机构的总动能与总势能,并利用拉格朗日法分别建立自平衡承载机构在不同工作环境下的动力学模型。利用动力学模型计算出自平衡承载机构的驱动力变化曲线,并使用Adams模拟仿真来验证其正确性。采用名义值模型的滑模控制法根据自平衡承载机构的动力学模型设计自适应自平衡控制器,并利用Lyapunov第二方法分析其稳定性。利用Simulink对自平衡控制模型进行仿真分析验证了伤员自平衡转运平台具有良好的自平衡性能。根据自平衡转运平台的运动方程对伤员转运平台的整体运动情况,利用稳定锥原理对于自平衡伤员转运平台的抗倾覆性进行分析,验证了机构具有较好的抗倾覆能力。利用1/2车体模型建立自平衡伤员转运平台二自由度系统振动模型分析其减振性能,根据系统振动模型利用Simulink搭建振动仿真模型,验证了自平衡承载机构具有良好的减振效果。