随着21世纪的到来我国现已进入老龄化社会,现在我国的老年人口已达到1.32亿,并以年均3.30%的速度持续增长,此外,我国还有各类残疾人约8千万,大量的老年人和残疾人的存在使助老助残问题日益成为一个重大的社会问题。服务机器人的问世和发展可以有效地提高老年人和残疾人的生活质量,为我国社会的稳定发展起到积极作用。爬楼梯电动轮椅是服务机器人的一种,它是老年人或肢体伤残者不可缺少的康复和代步工具,借助轮椅老年人和肢体伤残者可以进行身体锻炼和参与社会活动。我国的轮椅发展较缓慢,能爬楼梯的多功能轮椅在国内尚无成熟的产品；随着社会生产力的发展,人们生活水平的不断提高,考虑提高老年人及残疾人对出行的方便性,研制具有爬楼梯功能的轮椅具有重大的现实意义。针对此类问题本文提出了一种星轮式爬升机构与电动轮椅相结合的原理方案,并采用CAD、CAE等先进设计方法,完成了爬楼梯电动轮椅的结构设计、动力学仿真与静力学分析。本文首先出于对乘坐者安全性、爬楼梯稳定性、控制容易性以及操作简单性等方面考虑设计一种三星轮式爬楼梯装置,其中一个星轮为轮毂电机。采用三星轮机构爬楼越障,采用轮毂电机平地行驶,实现了爬楼功能和电动轮椅功能的有机结合。其次根据设计的具体情况,使用了虚拟样机技术,完成了运动学及力学建模分析、三维模型的建立以及整体结构的设计。在建模分析部分分别对平地行驶、爬楼越障进行建模分析,这对安全性的提高以及最终进行控制系统设计提供了一定理论依据。在结构设计部分对爬楼梯电动轮椅的结构进行设计,使爬楼梯电动轮椅结构趋于合理化。最后,引入CAE软件进行仿真分析,运用ADAMS进行动力学仿真,验证爬楼梯电动轮椅的可行性,同时运用ANSYS软件对关键部件进行了静力学分析,在保证工作可靠性的基础上也为优化设计提供基础。