伴随着世界范围内人口老龄化进程的加快,以及护理对象的长期护理需求增大,国内外医护人员短缺的问题愈加突出。当前,医疗机构大多依靠医护人员或病人家属以抬、抱、扶等方式来实现护理对象的搬运工作,这种传统转运方式工作内容繁琐、任务繁重且效率低下。应用机器人协助医护人员完成转运任务,将在很大程度上减轻医护人员的工作强度,并且有助于提高护理对象的护理质量和医疗机构的工作效率。因而,本文针对可以实现人机协作转运方式的移乘机器人进行了前沿探索。基于码垛机器人的大负载特性和行程放大功能,机器人单元臂采用平行四连杆结构,可以满足体重较大被移乘对象在病床、轮椅、地面等场景的工作要求。基于机械臂构型与载荷要求,采用Adams进行参数化优化分析,确定合理的机械臂结构参数,并建立移乘机器人的三维模型。然后,根据移乘机器人的主要尺寸参数,建立关节式连杆机械臂的数学模型,采用向量法开展机器人运动学分析,建立机械臂操作空间和关节空间之间的映射关系,进行机器人工作空间校核。将护理对象和移乘场景按群体特征和人体支撑方式分类,由此确定移乘机器人的工作方式和工作内容。为了提高转运工作效率,针对不同护理对象和移乘场景的组合方式,规划移乘机器人的转运过程,建立标准化的转运模式。根据转运过程中人体的姿态变化,对人体进行环节划分,并建立四段式静力学人机模型,分析机器人抱人过程中接触力和人体关节力矩之间的关系。将转运过程中的人体舒适度分为心理和生理两个方面进行评价,分析扩大心理舒适区的方法,并建立人体柔软度分布模型和肌肉骨骼模型分析生理舒适度。为了求取安全可靠、高效的抱举技巧以及更好地规划移乘机器人双臂的运动轨迹,进行了单面支撑移乘场景下的人体抱举实验,分析抱人过程中人体矢状面肩关节、膝关节轨迹和背部倾角、髋关节角、膝关节角变化。优选舒适度评价高的人体关节轨迹作为移乘机器人双臂运动控制的参考,并求取稳定抱姿下人体关节角度的参考范围。