近年来,地震灾害对我国造成巨大的人员伤亡和经济损失,而在震后快速投入救援力量,提高救援效率,对于提高受困人员生存率有重要意义。随着国家科技发展,工程机械凭借其良好的作业性能、丰富的救援功能以及高效的救援效率等特点,在震后救援中扮演越来越重要的角色,故研究设计一种多功能用途的救援属具,对于提高城市直下型地震巨灾生命营救能力,最大限度、高效地解决城市地震巨灾救援对多功能救援属具的迫切需求,并将推动地震应急救援领域的科技进步和灾害营救技术的发展具有重要意义。本文首先介绍了救援属具的工作对象,即混凝土板。之后通过方案研讨,确定采用六杆机构运动方式的设计思路设计了一种集成钳、剪、抓三种功能的救援属具功能样机,关键机构包括抱抓机构与分离机构,从而实现破碎、搬移废墟的功能。其次,为研究抱抓机构的运动形式以及设计具体杆件的尺寸构型,通过运用机构图解法、虚位移原理以及静力学受力分析方法,将功能样机中的抱抓机构简化为六杆机构进行数学分析,从而得到简化六杆机构的运动学及静力学数学模型。之后基于数学模型运用Matlab优化工具箱中的遗传算法对功能样机抱抓机构中的杆件尺寸进行优化设计,完成功能样机具体结构设计并生产制造功能样机。再次基于优化结果以及功能样机的运行状态,对钳剪抓一体多功能救援属具的工程样机进行初步三维建模并完成抱抓机构尺寸构型优化设计。运用Ansys软件完成抱抓机构的受力强度校核工作,运用Workbench完成杆组轻量化设计。最后对工程样机整机液压控制系统进行初步设计,完成包括抱抓机构液压缸、分离液压缸以及驱动液压缸进行受力分析以及完成包括液压缸内径、液压缸活塞杆直径、活塞厚度、液压缸计算长度等尺寸构型设计。