近几年巡检机器人在各行业内被广泛应用,甚至频频出现在一线大众视野,可见其发展之迅猛。电力行业是最早开始规模化落地使用巡检机器人的领域,目前已经改变了一部分变电站的巡检流程和管理模式。电力巡检机器人通过搭载高清可见光摄像机、红外热成像仪、拾音器等传感器对电力设备进行故障检查、仪表数据记录、异常状态报警等工作,准确度和效率远高于人工巡检。现有的电力巡检机器人底盘形式多为双轮差速型和四轮前置转向型,灵活性不足,尤其是面对狭窄空间时,其较大的转弯半径不易快速通过;同时现有的电力巡检机器人很少有带悬架设计,难以适应室外变电站较为复杂的地面环境。本文以小型室外变电站为应用背景,针对上述问题设计了一款基于全方位移动底盘的巡检机器人。首先对变电站地面环境和机器人工作流程进行了分析,预设出巡检机器人的功能需求和性能指标。接着对不同的移动方案进行对比分析,确定了基于麦克纳姆轮的全方位移动底盘方案。机器人设计过程从整体架构开始,在对全方位移动底盘的机械结构设计中,重点分析了麦克纳姆轮辊子,用“近似曲线法”对辊子外轮廓曲线进行了优化设计,通过仿真确定了圆弧线最接近理论曲线,可用于实际加工;在悬架部分,对比分析了非独立悬架和独立悬架的差别,较为创新地将双A臂式独立悬架系统设计到机器人上来。结构设计完成后对麦克纳姆轮的轮系布局进行了研究,针对选定的“RLRL”方案进行了运动模型建立,通过逐级的矢量运算获得了机器人移动的逆运动学方程,并用motion运动仿真模拟了直行、平移、斜行三种运动,验证了方程的准确性。通过硬件选型和加工装配完成了机器人底盘部分的搭建,对照预设的功能需求和性能指标,机器人底盘可以完成全方位灵活移动,重点测试了双A臂独立悬架系统的越障性能,详细测试了最大速度、制动距离、重复定位误差、爬坡能力等基本运动参数,实验结果均符合预设的需求和指标。