遥操作拆除机器人是一种新型的工程拆除机械,其广泛运用于核设施退役、抢险救援、建筑拆除等高危行业。工作装置是拆除机器人作业的直接实施者,其结构设计的合理性、工作过程的灵敏性直接反应了机器人工作性能的高低。因此对拆除机器人工作装置的设计与研究具有重要意义。本文以实验室购置的小型柴油挖掘机YC08-8以及Brokk50拆除机器人为研究基础。首先,分别采用D-H法和拉格朗日法对工作装置进行运动学及动力学分析,建立了其运动学方和动力学方程;同时对拆除机器人的挖掘阻力进行了计算分析,得到了其挖掘阻力的计算式。其次,建立了拆除机器人工作装置(包括三节式机械臂、多功能铲斗、末端工具换装装置等)的三维实体模型,并导入ADAMS中对拆除机器人挖掘工况、抓取工况进行运动学、动力学仿真分析,获得工作装置的运动学、动力学参数;再次,将获得的动力学参数运用到有限元分析软件ANSYSWorkbench中,对工作装置进行了静强度分析;最后,利用静强度分析结果对机器人工作装置进行了恒定振幅载荷作用下的应力疲劳分析,获得了挖掘工况下工作装置的疲劳寿命参数。本文成功的设计出了遥操作拆除机器人的工作装置,且利用仿真软件对拆除机器人的工作装置进行了仿真分析,确定了工作装置设计的合理性、可靠性,并加工出了实物样机,完成了整套设计流程。