挖掘机是一种常见的工程机械,主要用于各种土方施工中。目前常用的单斗挖掘机主要有液压式挖掘机和传统单自由度机械式挖掘机。但是,液压挖掘机的液压元件加工精度要求高,造价高,装配要求严格,制造较为困难,使用中维修保养要求技术较高难度较大,其次,液压油受温度影响大,总效率低,有时有噪音和振动。传统的单自由度机械式挖掘机,俗称电铲,只能实现简单且不能变化的轨迹输出,应用领域不广泛。针对上述问题,本文提出了一种新型混合输入反铲挖掘机。该新型混合输入反铲挖掘机采用新型多连杆机构,利用连杆传动替代液压传动,简化了连杆传动部分,不仅具有多自由度可控机构式挖掘机的灵活性、动作迅速等优点,而且由于简化了连杆传动部分,并应用了支撑架,且均连接在大臂上,因此各杆及连接处受力更好,工作空间更大。本文主要对挖掘机构的运动学和动力学进行了研究,验证了此机构的可实现性、合理性,为机构连杆的尺寸优化、电机的选择和控制、底盘的设计以及物理样机的搭建等建立基础。本文具体的工作内容如下：(1)设计出该新型挖掘机的挖掘机构,用Pro/E建立了三维模型,详细介绍此挖掘机构的构造和特点,并对它的作业过程和功能进行分析说明。(2)对该新型挖掘机构进行了具体分析,利用螺旋理论计算自由度,利用约束方程和闭环矢量法求解出机构位置正解和逆解,并进行数值分析,对机构进行了速度和加速度分析。(3)对装载机构进行奇异性和工作空间边界条件分析,运用动态静力学方法将瞬时惯性力系转化为静力系,建立该机构动态静力学模型。(4)使用Adams虚拟样机技术建立机构模型,对挖掘机构分别进行运动学和动力学仿真。