国内外研究现状

虽然电梯在高层建筑里十分普及，但电梯高昂的成本对一些老旧小区来说很难实施。所以迫切需要设计一款合理的爬楼小车来满足人们的需求。尤其是老人，上下楼不方便，对于可上楼梯的爬楼小车有着很大的期待。

国外第一架爬楼轮椅早在1892年就已经被一个叫Bray的美国人申请专利。此后许多国家纷纷投入研究爬楼项目，其中以美国、英国、德国、日本等国家的设计结果最为突出。总体来说，大体包括4种主流爬楼装置。

（1）步行式爬楼车。这个步行式爬楼车的原理就是用腿爬楼，通过模仿人类或者动物的爬楼过程来设计的。不只是类似人类的双脚左右配合爬楼，先将轮椅抬高，再平移一段距离来爬楼，也可以模仿猫的四足配合爬楼过程。这应该是爬楼最稳、震动最小、结构最合理的，但是这种结构有一个通病，那就是控制太复杂。(https://www.daowen.com)

（2）履带式爬楼车。顾名思义，这种车模仿的是坦克履带结构，它的优势很明显，运行平稳，震动极小，可以在各种不规则地形上如履平地。还有就是它的传动效率极高。当然它的缺点同样明显，它太笨重了，这是履带式结构的通病，在狭小的楼道里转弯是一个大问题；而且履带式爬楼车的受力点是楼梯的边缘部分。这对楼梯必定是有损伤的，所以这种结构在民用这一领域很难推广。

（3）行星轮结构爬楼车。这应该算是比较简单的一种结构，成果也很多，国外的设计师在这种结构设计时着重关注平衡感的控制。经过多年的研究，美国设计师DeanKamen率先发明了能够自动调整重心的两轮组式轮椅iBOT，但是这种主要用于行动不便之人，成本在设计时不是主要因素，因此这一类车的价格十分昂贵，难以为普通人所接受。而普通人一般不需要自动调节重心这一功能。因为人类本身小脑的平衡感很好，所以只需要设计出一款合适的行星轮结构就行，控制方面的要求不用很高。所以说这种爬楼结构是市面上最普遍的一种结构，但是这种结构有一个缺陷，就是每爬一层重心都会有一个重大的变化，所以说在这一类型的设计中减震是很重要的。减震功能不能只靠橡胶轮的缓冲来实现。

（4）复合类爬楼机。这是集合了上述3种结构的优点而设计的一种爬楼机，是设计师们追求的方向，如今已经开发出了腿-履复合和轮-腿-履复合等结构。设计主要依靠腿式机构完成越障，以及履带平稳性和轮组的灵活性来达到功能的完整。但是复合类爬楼机也有弊端，结构变复杂以后，控制就变得要求很高，而且需要考虑的不稳定因素也很多。