矿产资源是社会发展、人类生存必不可少的自然资源。作为矿产经济的血液和命脉,矿山机械存在着结构不合理、寿命短等问题。扒矿机作为矿山机械也存在这样的问题,体现在效率、寿命、尺寸的不协调。本文为了设计出尺寸优化、效率高、寿命长的扒矿机,重点从运动学、动力学、寿命评估方面出发考虑扒矿机工作装置的设计。首先,引入扒矿机器人的概念,采用D-H法对扒矿机工作装置进行运动学建模,得到扒矿机末端执行件的运动学方程,采用Matlab仿真得到其运动包络图,进而提出运动包络图和工作装置重要工作参数为设计指标,研究得出扒矿机工作装置的构件尺寸的反求方法。其次,采用拉格朗日方程建立工作装置广义坐标和广义力之间的动力学方程。采用Adams的仿真典型扒矿过程,得到并分析末端执行件的运动特性和所有液压缸的支反力。再次,分析选择名义应力法分析工作装置的疲劳寿命,采用Adams分析扒矿机典型扒矿过程得到动臂载荷谱,采用Workbench分析在某一时刻动臂的静力学应力,在nCode designlife中联立载荷谱、应力结果、S-N曲线求得动臂的疲劳寿命。最后,完成理论计算与仿真分析,完成设计并研制出扒矿机。通过试验,研究扒矿机工作装置的工作范围、效率等重要性能参数,得出以上理论和方法对扒矿机工作装置的研究都是合理可靠的。