随着计算机技术的快速兴起、智能化水平的不断提升,人工智能在机器人领域的应用获得更高的关注度。重载机械臂有着运动灵活、操作简单、安全稳定、工作效率高等优点,被应用于矿山冶金、航空航天等领域,是工业领域中的重要装备。本文以七自由度磨机换衬板重载机械臂为研究对象,为满足机械臂末端精度和负载夹持的要求,对驱动机械臂的液压系统进行设计和研究。本文主要的研究内容如下:（1）分析机械臂的结构,明确机械臂的基本工况和性能要求,分析磨机换衬板机械臂的液压系统方案,选择液压基本回路,拟定电液伺服系统的原理图。计算液压系统的主要技术参数,选定系统中主要元件的型号,确定液压泵站的参数和布局方式。（2）以阀控马达为研究对象,基于传递函数法建立了阀控马达电液伺服系统的数学模型。利用Matlab/Simulink对系统的动态性能进行仿真,结果表明系统稳定,但响应速度缓慢,控制精度较差,必须对系统进行校正。（3）考虑系统非线性、时变参数、非线性外干扰等因素,利用状态空间法建立系统更准确的非线性模型,设计了一种自适应积分鲁棒控制器。为了补偿系统中外干扰和未建模动态的影响,进一步研究了将有限时间干扰观测器与自适应积分鲁棒控制器相结合的控制策略。通过Lyapunov定律对系统进行稳定性分析,在Matlab中对两种控制器的控制效果进行仿真验证,结果表明观测器对不同干扰信号具有良好的观测能力,证明了所研究控制策略的有效性和可行性。（4）依据系统设计和实际工况对磨机换衬板机械臂样机进行实验。设计了单关节控制和机械臂整机运动控制的实验方案。实验结果表明,所研究的控制策略能够满足单关节0.01°的精度要求,机械臂在空载和负载2500 kg两种工况下的跟踪精度能够达到末端精度0.4 mm的要求。