目前清理窨井的办法为手工清掏，这种清掏方式存在安全隐患，对清掏工人的生命健康造成威胁，工作效率很低。本课题提出了一种窨井清掏机械臂的设计方案，采用了刚性连接的伸缩臂，在井下抓取物体时易于控制和准确定位，能有效的清理窨井中如损坏的窨井井盖，路缘砖等坠落物。对改善排污系统的环境，减少城市清理人员的安全隐患，提高窨井清掏工作的效率有着重要意义。本文的主要工作包括以下五个部分：1介绍了城市排污管道窨井的工作环境和目前国内外的窨井清掏技术，分析现在国内窨井清掏技术存在的不足；2根据目前窨井作业中存在的问题提出一种窨井清掏机械臂设计方案，计算这种方案的运动空间，设计机械臂的整体结构，求运动方程，分析其工作流程；3设计井下伸缩臂，水平伸缩臂及举升臂的结构尺寸，然后使用UG NX6.0软件对各个机械臂建立部件模型和装配模型；4对机械臂做力学分析，建立有限元模型，使用UG NX6.0里的Nastran模块对关键部件进行有限元分析，求应力和变形结果；5设计了基于嵌入式Linux和S3C2410的图像采集系统。通过对窨井清掏机械臂的研究，为设计一种切实可行的窨井清掏设备提出设计方案和参考依据。