“十二五”至今我国已建成以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的统一坚强智能电网。作为智能电网系统的关键支撑设备,电力巡检机器人承担着保障电网稳定安全的重要职责。随着国民对电力需求的增多,对电力巡检机器人的工作效率、识别精度和运行稳定性提出了更高的要求。为此设计出一种适用于室内环境的巡检机器人,并开展结构力学性能和动态性能的理论分析和实验研究。首先对巡检机器人的总体方案进行详细设计。根据巡检机器人的运行环境和技术指标,确定结构设计方案。通过结构设计和部件选型,实现机器人移动、升降、调平、旋转、俯仰等功能。采用有限元法对机器人开展结构力学性能分析,结果显示在自重载荷作用下系统的最大变形为0.124mm,证明了巡检机器人结构设计的合理性。其次研究巡检系统中振动和冲击现象对机器人动态性能的影响。分析机器人运行工况并建立振动分析模型,通过模态分析计算出不同位姿机器人的固有频率。结合机器人时变中心距特性,耦合出巡检系统内部激励,通过谐响应分析,计算出机器人云台对系统内部激励的响应曲线。结果表明,环境振动和内部振动不会对机器人结构和运行稳定性造成影响。分析机器人发生冲击的运行工况并采用D-H参数法对机器人进行运动学分析,建立冲击时导向车位移响应与云台位移之间的关系。采用牛顿欧拉法对机器人进行动力学分析,建立冲击时导向车力学响应与云台位移之间的关系。采用ANSYS显示动力学仿真,计算出发生冲击时系统的响应情况。证明巡检机器人在受到冲击时动态性能较为稳定。最后开展巡检机器人物理样机实验和运行精度检测实验。对巡检机器人物理样机进行初步功能实验。提出融合霍夫变换的Cam Shift跟踪算法,结合双目视觉定位原理、硬件选型和Open CV开源算法库,搭建巡检机器人动态精度检测实验系统。在验证该方案具备较高的精度后开展样机测试,结果表明机器人在各个工作状态下运行稳定,满足技术指标的要求。