液压挖掘机是一种功能典型、工况复杂、用途非常广泛的工程机械。随着计算机技术、电子技术、传感器技术、机电一体化技术的发展,液压挖掘机也正逐渐成为多种高新技术综合集成的载体,向着高效率、高可靠性、安全节能及自动化、智能化的方向发展。智能挖掘机的最终目的是代替传统的挖掘机,以拓展应用领域,适应恶劣的工作环境,提高任务质量,同时降低成本。本文在传统挖掘机的基础上,增强挖掘机感知能力,提出了发展触觉感知挖掘机,并对整机控制系统架构,功能及挖掘作业的控制进行了尝试性的探索。针对触觉感知挖掘作业需要,确定了挖掘机触觉感知作业的功能要求和总体方案。参阅相关资料建立了挖掘机工作装置的运动学和动力学模型,并讨论了挖掘机触觉增强系统设计及控制算法。基于AMESim和SIMLINK,建立了针对挖掘机系统仿真模型。基于联合仿真模型,研究了触觉增强力、位控制、振动挖掘、阻抗控制及障碍物表面跟踪等典型工况的控制算法。并对仿真结果进行了分析,得出如下的结论:1,轨迹控制,这样一种刚性控制,显然不能满足实现工作环境的需要。在实际上加入柔性的控制,及力的控制,在调整位置控制的同时,可以避免挖掘过程中的冲击。2,通过对铲斗挖掘中力与位置的开关切换控制和阻抗控制的结果来看,力与位置的切换控制,因为其控制模式的切换,当从一种控制向另一种控制切换时,会为系统带来冲击,阻抗控制更加适合于在控制过程,分界面发性冲击时的缓冲,实现位置和力控制的统一控制。3,采用基于力和位置的混合控制,可以完成对障碍物的表面进行跟踪。4,不同的土质地条件有各自适合的挖掘方式。采用合适的挖掘方法,可以更好发挥出机器的潜能。为以后的进一步研究做了理论准备和指明了方向。