随着科技的进步,轮椅不断更新换代,经过了手动式、电动式以及目前的智能式。其作为残障人士和老年人群主要的代步工具,为该类人群的出行带来了极大的便利。相较于普通电动轮椅,爬楼轮椅不仅可以实现普通轮椅的功能,还能够实现爬楼、跨沟、越障等功能,有效拓展了残障人士和老年人的出行范围。为此,本课题设计了一款轮腿混合式爬楼轮椅,其中座椅位姿调节机构起着调节轮椅姿态与整机质心的作用,其动作准确性直接关乎着爬楼轮椅运动的安全性,所以合理设计该结构对整个轮椅有着至关重要的作用。本文主要对爬楼轮椅座椅位姿调节机构进行设计,主要研究内容如下:第一,通过分析现有设计方案在实际工作中的不足,说明现有的位姿调节机构难以满足要求。通过对座椅位姿调节机构的功能需求分析,提出用直线推杆代替齿轮啮合的调角装置对位姿调节机构进行变形设计,分析位姿调节机构的实际作业状况给出了三种变形设计方案,为下一步的构形设计提供了理论基础。第二,由于变胞机构可以改变机构自由度和拓扑关系,将变胞机构的设计理论应用于座椅位姿调节机构的设计以此得到座椅位姿调节机构的最终方案,并建立运动学模型,仿真得出其工作空间,进一步得到各杆件的运动速度、加速度变化曲线;然后利用达朗贝尔原理进行静力学分析,并通过矩阵求解得到各铰点处受力情况,为座椅位姿调节机构的优化设计奠定了基础。第三,利用遗传算法对构件参数进行优化,并以运动空间、各关键铰点的受力大小、机构的平衡为评价指标,确定六组参数解,对优化前后效果进行了对比;在此基础上对位姿调节机构进行了误差分析及补偿,并以座椅后倾为例对误差补偿进行定量分析,并进行MATLAB仿真,验证分析了设计方案的有效性和可行性。