高压输电线路是电力系统的重要设备,是国家基础设施建设和社会发展的“动脉”。裸露的线路容易出现破损、断股等问题,因此定期对输电线路巡检是很有必要的。由于人工巡检劳动强度大,危险系数高,利用机器人代替人工实现线路的自动化巡检已经成为目前机器人研究的热点,但是当前研究的巡检机器人都存在难以跨越引流线、重量大的问题,限制了其实际应用。本文在阐述了国内外巡检机器人发展现状的基础上,结合仿生学理论和方法,受尺蠖的运动方式启发,就巡检机器人结构形式和重心对巡检机器人越障过程的影响进行了分析,研究了一种基于尺蠖蠕动式运动原理的仿生机构,提出了一种新的巡检机器人自主跨越引流线的方法与跨越策略,解决了巡检机器人跨越引流线困难的问题。通过对巡检机器人的仿生机构分析,根据巡检机器人的技术参数和功能要求,对巡检机器人的本体结构进行了详细设计。运用D-H法推导出机器人的正、逆运动学方程,求解了机器人的工作空间。本文对巡检机器人进行了动力学建模,推导了惯量项系数,利用ADAMS虚拟样机对机器人跨越引流线的过程进行了仿真分析,验证了机器人越障过程的稳定性和动作规划的合理性。在此基础上,制造了巡检机器人的物理样机,并在实验室模拟线路上进行了机器人行走和越障实验,取得了理想的实验效果。经过仿真与实验验证,证明该机器人不仅能实现稳定的直线行走而且能高效的跨越引流线、悬垂线夹、防震锤等障碍,证明了巡检机器人结构设计的可靠性和跨越引流线策略的合理性。本文研究的巡检机器人可以代替人工完成输电线路的巡检工作,为解决实际工程问题提供了一定的技术基础,具有重要的实际应用价值和市场推广价值。