巡检机器人运行在高压输电线上,通过携带的云台摄像头对高压输电杆塔、输电线及线路金具进行巡视。它不仅巡检范围广,可巡检人工难以到达的高山密林档段,而且巡检效率和精度较高。然而,巡检机器人发展至今,巡检、越障、定位技术均日趋成熟。能耗问题逐步成为制约巡检机器人大范围和长距离巡检一大关键问题。巡检机器人在下坡时将行走轮电机处于释放状态,让其在重力的驱动下自由下坡的模式称为无动力下坡。无动力下坡时,行走轮电机采用回馈制动方法,在提供下坡制动力矩的同时,回收下坡段的重力势能,并存储于蓄电池中。因此,无动力下坡技术的研究对巡检机器人续航里程的提高具有重要的帮助。目前,该技术已经实现了无动力下坡的速度控制与能量回收,但如何提高下坡段能量回收效率仍是研究的重难点。为此,本文以优化无动力下坡能量回收效率为目的,研究了一套无动力下坡能量回收系统的参数设计（包括系统参数匹配和速度控制策略）。其重点内容如下:第一,基于巡检机器人的结构以及运行线路工况,分析无动力下坡技术原理。搭建无动力下坡能量回收系统并分析其原理。根据无动力下坡系统结构,建立巡检机器人无动力下坡能量回收效率数学模型。最后深入分析无动力下坡能量回收效率的影响因素和影响关系,并确定需要优化的参数为电机、减速器、超级电容器的效率以及下坡速度。第二,以保证巡检机器人性能指标要求为前提,以优化无动力下坡能量回收效率为目的,确定巡检机器人无动力下坡系统参数匹配方法。深入研究电机、减速器、超级电容器的效率的影响因素,确定无动力下坡系统参数匹配依据并得到匹配结果。深入分析下坡速度对无动力下坡能量回收效率的影响,得到不同坡度下能量回收效率最优的下坡速度,并确定无动力下坡速度控制策略。第三,分析先进汽车仿真软件ADVISOR的仿真原理,研究ADVISOR的建模流程以及二次开发方法。基于巡检机器人与纯电动汽车的相似性,对纯电动汽车能耗仿真模型进行二次开发,建立巡检机器人能耗仿真模型。最后,在实际线路上验证模型的正确性。第四,利用本文搭建的巡检机器人能耗仿真模型进行仿真试验。根据无动力下坡系统参数匹配和速度控制策略的目的确定仿真试验方法,分别验证无动力下坡系统参数匹配和速度控制策略的正确性、可行性以及优越性。最后,基于ADVISOR仿真软件的优势和巡检机器人的能耗预测问题,提出并研究基于巡检机器人能耗仿真模型的模型能耗预测方法。该工作实现了无动力下坡技术对巡检机器人续航能力的更大提升,为无动力下坡技术应用于巡检机器人打下了坚实的基础。