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我国已经处于老龄化社会初级阶段。未来十年，老龄化人口将由现在的2.02亿增加到2.58亿，年均增长700万人。另外，我国的残疾人已达8000多万人，其中下肢残障人士占总数量的30％左右。老年人和残疾人比例的增加推动了助老助残产业的发展。轮椅作为使用较为广泛的助行工具，随着用户需求增多，功能呈多元化发展。为了更好的方便老年人和残疾人的出行，减轻社会家庭负担，本文从用户需求出发，利用创新设计方法，研究及设计出一种操作便捷、结构简单、安全稳定且造价成本低的爬楼梯轮椅。 本文首先对爬楼梯轮椅进行了功能设计。根据用户需求，本文对爬楼梯轮椅功能进行了模块设计，创建了IDEF0功能模型。其次，本文对爬楼梯轮椅总体爬升方案进行了设计，通过对爬升原理进行分析，考虑设计要求，设计了一种三星轮组式结构。该机构具有前轮转换机构，能够实现平地行走单三星轮到攀爬双三星轮的机构转换，使爬升机构结合了二者的优点。以总体爬升方案为依托，本文对爬升机构进行了结构设计，完成了前轮转换机构——四连杆机构分析与设计、三星轮组爬升机构以及重点设计了一种差动行星齿轮传动系统。最后，本文对爬升机构关键部件——星轮架进行了有限元分析，校核结果满足设计要求。 本文最终设计出了一种轮组式爬升机构用于爬楼梯轮椅，其具有结构简单、操作便捷、性能稳定且造价低的特点，符合我国国情和用户需求且该方案具有可靠性和可行性。设计过程中，爬楼梯轮椅的模块化设计流程以及IDEF0功能分析模型为同类轮椅的设计流程提供了参考。同时，轮组式、履带式、步进支撑式三种爬升方式优缺点的比较分析为同类研究中爬升机构的选择提供了依据。本文创新设计了一种三星轮组爬升机构，使得爬升机构既具有单三星轮组机构平地行走自由的优点，又具有双三星轮组机构攀爬楼梯平稳的优点，为爬楼梯轮椅设计提供新的参考方案。