随着电力行业的高速发展,我国对高压输电网络进行大规模的建设。高压输电导线和线路金具长期直接暴露在空气中,很容易受到自身张力和外部载荷等影响而损坏,如不及时检查维护,可能会造成严重的事故。传统的线路巡检方法相较于机器人巡检有许多不足,比如成本高、劳动强度大和作业环境危险等。但是现有的视觉巡检机器人无法有效、直观地检测导线的内部缺陷,因此,有必要开发一款搭载X射线检测装置的高压输电线巡检机器人。本文针对巡检机器人的作业环境和技术要求,研究了常见越障方案的优缺点,确定了带辅助臂的三臂式越障方案;根据检测要求,完成了X射线检测方案设计;完成了巡检机器人的机械结构设计,包括带驱动轮和夹紧轮的行走机械臂、辅助机械臂和X射线检测机械臂;对巡检机器人在爬坡状态下的行走模型进行了研究,针对驱动轮的打滑问题,通过对其进行受力分析,提出了机器人打滑识别的方法和防打滑控制策略;通过优化驱动轮的结构和和规划机器人的姿势,从而提高了巡检机器人的爬坡能力;根据本课题设计巡检机器人机械系统的特征,对巡检机器人进行了运动学分析,并通过Adams建立仿真模型,研究了其越障和检测作业的动作规划和机器人机械系统的可行性;对巡检机器人的框架结构静态性能进行研究,对其关键部位进行拓扑优化,对比优化前后的框架性能,不但大幅增加整个结构刚度性能,而且实现了对机器人结构的有效减振以及机器人的轻量化设计。