国内外许多科研机构都对下肢外骨骼做了大量研究,与之配合使用具有特殊功能的智能轮椅研究却相对较少。目前,大部分电动轮椅的功能比较单一,难以与下肢外骨骼较好结合,因此不能满足特定群体的需要。在此背景下,本课题针对起立功能障碍患者,研究了一种能与下肢外骨骼有机结合的辅助起立智能轮椅系统。首先,本文在测量与分析人体起立过程规律并结合人机工程学基础上,设计了可与下肢外骨骼结合的辅助起立智能轮椅装置,包括电动轮椅、辅助起立机构两部分,其中辅助起立机构包括旋转机构、升降机构、减速机构和支撑机构,旋转机构采用蜗轮蜗杆传递动力,升降机构采用双螺旋传动方案。然后,在完成机构设计的基础上,对本文所设计辅助起立智能轮椅进行建模分析。从正常人体起立运动学公式推导出辅助起立机构逆运动学方程,由拉格朗日法计算得到辅助起立机构提供给用户的辅助力与力矩。使用虚拟样机技术对辅助起立轮椅人机模型进行了仿真和分析,得到辅助起立轮椅人机模型的运动学和动力学参数,仿真结果与前文相关内容的计算结果相符,从而验证了本文机构设计的合理性。最后,本文结合智能轮椅的需求,设计了控制系统硬软件总体方案。智能轮椅硬件系统包括主控制器设计、电机驱动系统选型和通信传感系统设计。软件方面,下位机程序围绕该控制系统设计了轮椅运动控制算法和辅助起立控制算法,上位机程序设计了基于Android手机的APP软件,并对Android手机软件遥控轮椅运动功能进行了实验验证。