高压输电线路覆冰灾害不仅给人们的生产、生活带来不便,严重的是造成了巨大的经济损失,所以在世界范围内引起了广泛关注。因此,各国纷纷着手研究一种高效便捷的去除线路上覆冰的方法,与此同时,除冰机器人技术应运而生。除冰机器人技术具有很好的应用前景和实用意义,为消除高压输电线路覆冰灾害提供了一种安全、经济、高效的方法。本文在对国内外除冰机器人研究现状调查分析的基础上,提出了一种三臂式可在220kV高压输电线路上除冰的机器人方案。该方案可实现除冰机器人在线上行走时,避让开线路上各种金具,实现档内连续作业。结合实际应用需求,依除冰机器人的总体方案,设计了除冰机器人的机械结构,主要包括机械本体结构方案和除冰机构。机器人的机械本体结构主要由除冰机构、行走机构、越障机构和支撑机构等构成。除冰机构和越障机构是整个机器人的核心部件。在确定机械结构的基础上,对除冰机器人的运动特性进行了分析,推导了运动学方程。并利用ADAMS建立了除冰机器人的样机模型,对运动学方程进行了验证。在ADAMS中对除冰机器人样机进行了越障过程中运动学分析和动力学分析。发现了结构设计中的不足,并进行了相应的设计修正。基于有限元方法,考察了除冰机器人的静态特性。建立了除冰机器人的有限元模型,分别对其进行了静态和模态分析。通过静态分析,考察了系统在静力载荷作用下的响应特性;经模态分析,获取了除冰机器人的固有频率以及模态振型。为该类结构的结构优化设计与控制提供了重要信息。最后,对除冰机器人的关键零部件行走轮、底座和连接板进行受力与变形的有限元分析,对机器人系统固有频率进行了分析。