高压输电线路将发电厂的电能传输到各个城市乡村,组成了我国的能源输送网络。为了确保电网能安全可靠的运行,对输电线路的定期巡查质量则十分重要。高压输电线中,110kv高压输电线路最为常见。其以架空输电线路的方式广泛分布在野外山区,恶劣的环境与效率低下的巡检给线路的安全造成了巨大隐患。相比传统人工沿线巡检的高风险与低效率,机器人自动化巡检更加高效、安全、低成本。然而现有巡线机器人有重量大、持续作业时间短、可跨越的障碍物种类较少等缺陷,导致巡检跨度与范围小,限制了机器人实用性与发展空间。为了提高巡检的效率与质量,针对110kv高压输电线路环境,本文设计了一种可以跨越线路所有常见障碍的自主巡线机器人,并规划了跨越悬垂线夹、防振锤及耐张线夹的越障流程。首先针对现有的巡线机器人进行了总结归纳,分析类比。对各类型巡线机器人的越障机构及工作原理进行了分析研究并列举其优缺点。提出了巡线机器人技术难点与相应的解决方法。其次,设计了一种新型110kV巡线机器人的机械结构。机器人整体结构以中心旋转平台为核心,前后对称安装由三推杆组成的机械臂,下部悬挂电气箱。机械臂末端设计安装了行走机构与抓取机构相结合的爪部,实现机器人行走、爬坡与单臂抓取夹紧电线。设计了一种可升降开合的充电装置安装于中心旋转平台上方,实现了机器人线上取电。求取机器人单臂悬挂时各机构受力情况,并对受弯矩最大的机械臂构件进行强度校核。然后,根据巡线机器人结构特性,设计确定机器人在翻越悬垂线夹、防振锤、耐张线夹及大角度爬坡时相应的越障流程,并确定末端越障轨迹及其关键点相对参考点的相对位置与姿态。建立机器人简化连杆机构模型,并求取该模型的运动学方程。根据运动学方程进一步确定了机器人末端工作空间,并仿真获得各关节推杆在所规划的翻越悬垂线夹与耐张线夹的流程中所需的输出角度、位移与速度。将获得的输出角度与位移代入运动学方程,得到末端越障路径曲线,从而验证仿真结果的正确性。利用能量法与拉格朗日函数求取机器人越障动力学方程,并利用力学分析求取机器人最大爬坡角度及相应动力学方程。仿真分析机器人翻越悬垂线夹与跳线段耐张线夹,求得各关节推杆的推力曲线、加加速度曲线及力变率曲线,并获得各推杆最大推力。仿真分析大角度爬坡中的前后轮扭矩,获得轮部电机最大扭矩。推杆推力与轮部电机扭矩变化为样机制作时的电机选型的提供了参考。最后,依照动力学仿真结构,选取合适的各类驱动电机。围绕各驱动电机搭建相应控制电路并完成机器人样机制作。在实验室中搭建一般高压线实验线路,并在其上使机器人沿预先规划好的路径进行翻越防振锤、耐张线夹及大角度爬坡实验,以验证越障巡线机器人具备翻越输电线路上基本所有常见障碍的能力。