安全可靠的电力供应系统是人类进行日常生活、生产作业的基本条件。长距离电力传输必须依靠高压输电线,其能否安全、稳定运行直接影响到电力系统的可靠性。因此,定期对高压电力线进行巡检与维护是一项十分重要的工作。传统的电力线巡检采用人工巡检法和直升机航测法,存在效率低、成本高、工作量大、作业危险等弊端。高压电力线巡检机器人的设计和开发,可以提高巡检效率和精度,并且降低成本、消除事故隐患。本文详细论述了一种高压电力线巡检机器人控制系统的设计与开发过程,采用功能模块化的设计方法开发各子系统。首先通过分析巡检机器人的作业过程,确立了系统的整体设计方案。在硬件设计方面,围绕PC/104单板计算机,设计开发了运动控制模块、数据采集模块、图像采集模块、无线通讯模块。PC/104单板计算机具有资源丰富、结构紧凑、开发快捷等优势;采用CPLD开发运动控制卡,开发方式灵活、程序修改方便,可控制19路步进电机信号,轻松实现速度控制、方向控制和位置控制;数据采集模块采用高转换精度的AD7891芯片采集模拟信号,通过中断复用方式采集数字信号;图像采集模块具有画面分割功能,可同时显示4路图像信息;采用工业级的无线数传模块搭建上位机和下位机的数据传输通道,具有抗干扰能力强、轻便紧凑、功耗低等特点。在软件设计方面,基于Visual C++开发了下位机应用程序,充分发挥了PC/104的硬件优势,缩短了软件开发周期;基于Visual Basic开发了上位机监控软件,具备完善的监控功能。最后,通过运动控制实验对系统运作进行测试和检验。实验结果表明,巡检机器人具备爬行、越障、巡检作业能力,基本实现了系统的设计要求,具有一定的应用价值。