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随着高温不压井技术的不断发展与创新，在修井机工作过程中，需要将9米长左右的管柱从高温高压井下取出，经液压大钳卸下并放到摆放平台上。采用人工作业完成这一过程，200℃左右的管柱高温以及高处作业平台操作将成为巨大障碍，存在安全隐患。因此，急需设计一套液压机械手装置来完成搬运管柱的任务。本课题针对修井作业中管柱的卸下与上装，首先介绍接送机械手的运动过程及其关键技术，完成机械手结构设计。其次，介绍液压系统工作原理，完成整体液压系统设计。最后，介绍PLC控制过程，完成西门子PLC控制系统设计。根据上述课题目标与任务，制定出详细的研究方法与步骤：1）通过实际测量与计算，得出车载式机械手的最大活动范围。根据机械手需要完成接送管柱的动作，结合机械原理、机械结构设计原理以及工业机器人技术，设计出经济合理的机械手结构方案。2）运用齐次坐标变换法建立机构的运动学方程，求解并分析运动学位姿正反解。利用ANSYS分析冲击载荷对结构的影响，对危险部位进行应力变形及安全系数计算分析。利用ADAMS拉格朗日平衡法进行机械手大臂旋转安全速度及转矩的动力学计算。3）根据液压系统设计要求，计算各液压执行元件载荷，确定液压系统主要参数及方案，完成液压系统设计。4）分析机械手动作过程，确定控制系统I/O点数及地址分配，选取PLC类型及型号，完成西门子PLC硬件接线原理图及控制系统程序设计。本论文的研究成果对工业接送机器人的设计与应用具有指导价值。