电动工程机械完全由电能驱动,其主要动力部件均已实现电控化并采用现场总线技术,信息化、智能化程度很高,更容易实现远程控制、自主作业等智能化控制。电动工程机械在矿区、工程建设、抢险救灾等危险施工环境中作业时,操作人员的安全性得不到有效保障。将远程遥控技术、人机交互技术与电动挖掘机相结合,是一种有效的解决方案,可有效降低操作人员的劳动强度,保障其人身安全。5G拥有低时延、高可靠、大并发的特点,完全满足现代远程控制对于无线传输的需求。因此,对电动挖掘机开发一套基于5G的远程遥控系统具有重大现实意义。本文设计了一套基于5G网络的电动挖掘机远程遥控系统。首先通过对远程遥控系统的基本需求进行分析,对远程控制网络结构、无线通信技术、VPN技术等进行分析对比,确定了无线通信链路环节的设计以及远程遥控系统的总体方案。对整个远程遥控系统时延的产生,以及5G端到端用户面时延的组成进行了分析,为之后其它远程控制系统的部署提供一定参考。其次,以某品牌8 t纯电驱动履带式挖掘机为受控对象,根据电动挖掘机远程遥控系统的功能性和非功能性基本需求,以及所确定的通信方式,完成了车载端和远程遥控端的硬件设计、选型、匹配以及相关的配置。对主要硬件设备进行了基本阐述,完成了车载端子系统以及远程遥控端子系统的搭建。再次,对云服务器进行选型与配置,完成了VPN服务端与客户端的部署连接,实现了车载端与远程遥控端通信链路的搭建。使用Co De Sys完成了车载端整机控制器程序的编写,实现了基本模块、通讯模块以及远程遥控模块等功能。使用Qt完成了人机交互界面的开发,包括登录界面、视频图像显示界面、数据采集与存储界面和状态参数显示界面。基于D-H坐标系完成了对电动挖掘机执行机构驱动、关节和位姿空间的映射关系推导,完成了动作姿态的建模与显示界面的设计,实现了较好的人机交互性。最后,对电动挖掘机远程遥控系统的可行性和操控性进行验证,完成了通信测试和远程遥控系统功能性试验。对远程遥控系统进行了Ping数据包测试,平均往返时延为88 ms,视频传输的平均时延为303.4 ms。对远程遥控系统的功能性进行了试验,车载端能够接收到远程遥控端发送的全部控制指令,具有较好的可靠性。所设计的系统基本满足远程遥控电动挖掘机作业的需求。