随着我国人口老龄化加剧,截至2019年底,65岁及以上的人口已达到1.7603亿,占总人口的17.8%,我国已成为世界上老龄人口最多的国家。根据第二次全国残疾人抽样调查显示,我国肢体残疾人口已达到2412万人。同时我国因脑卒中、脊髓损伤、肢体损伤等原因造成的下肢瘫痪人群也在不断增多,仅中风偏瘫患者每年就新增100万以上。轮椅作为提升下肢运动障碍患者生活品质的助行工具,具有巨大的社会需求和广阔的市场前景。针对老年人、残疾人和中风偏瘫病人等下肢运动障碍患者的生活自理和身心健康问题,本文研究了一款站立式智能助行机器人,能够辅助下肢运动障碍患者独立完成上下床、上厕所、洗漱、用餐、康复训练、户外出行和商场购物等日常活动,使患者基本可以实现生活自理,降低人工护理的劳动强度,减轻或消除患者的身心痛苦,提升患者的生活品质和幸福指数。站立式智能助行机器人最大的特点是能够实现用户坐立姿态的调整,并且结构紧凑,适合家用。但在坐立姿态变换过程中,机器人与用户整体的重心会产生偏移,若防摔措施不完善,极有可能导致患者摔倒。大量案例表明,运动障碍患者一旦摔倒,造成的二次伤害往往更为严重,有时甚至直接危及生命安全。因此,对于具有坐立姿态变换功能的助行机器人来说,防摔安全技术至关重要。为了给用户提供安全可靠、性能优越的助立助行工具,在站立式智能助行机器人设计过程中,本文采取了多重智能防摔安全保护措施,使患者能够安全稳定地在室内外空间灵活移动。本文的主要研究内容如下:1)提出一种具备智能防摔功能的助立式助行机器人系统规划,给出了机器人的机构的构建方法和技术实现途径。在保证助立助行功能的基础上,实现了助行机器人的全方位移动与智能防摔功能。2)对助行机器人的移动平台及助立机构的运动学问题展开了深入研究,建立了移动平台和助立机构的运动学模型。3)对助立式智能防摔助行机器人的安全控制策略进行研究,规划了助行机器人在即将出现倾覆危险时,应主动采取的相应措施,确保用户的使用安全。4)开展了助行机器人的控制系统设计,硬件方面,对运动控制器模块、电机驱动模块、传感器模块等内容分别进行了设计及选型;软件方面,采用了μC/OS-II操作系统和多任务程序的软件设计方法,根据系统功能划分任务,并完成各个任务模块的设计。5)最后,对研制的助立式智能防摔助行机器人进行实验研究。包括上下车实验、坐立姿态变换实验、机器人行走实验、防摔实验,实验结果验证了机器人的上下车便利性、移动行走、坐立姿态变换、爬坡性能、越障性能、防摔等方面的能力,证明了论文的合理分析和技术方法的合理性及有效性。