变电站巡视是电力系统安全运行的重要保障。迄今,无人值班变电站主要依靠人工驱车进行巡回巡视。由于我国220kV及以下电压等级的无人值班变电站迅速增多,采用这种人工巡视模式需要大量的人力,且经济性差。伴随着机器人技术、自动检测技术、数据处理技术和通信技术的迅猛发展,采用自主机器人进行变电站自动巡视已成为一种发展趋势。据此,论文提出了一种变电站定轨自主巡视机器人系统,并展开全面而深入的研究。论文在分析变电站定轨自主巡视机器人的基本任务和功能需求的基础上,提出并实现了一种全新的变电站定轨自主巡视机器人系统。该系统包括:自主机器人、定轨系统、机器人舱位、通信系统、远程监控终端以及自主充电相关设施等部分。论文对所提系统的体系结构、工作模式、机器人本体结构、机器人外观、定轨系统和机器人舱位进行了详细介绍。进而,论文对定轨自主巡视机器人的运动平台的控制方法和实现技术进行了研究。提出了一种全新的基于断续金属薄片定轨和涡流传感器阵列的循迹和定位方法。设计并实现了基于MAS的运动平台控制系统,开发了运动平台的远程监控终端的监控软件。所设计的控制系统实现了启停、换挡、刹车、油门和转向的自动控制功能。机器人运动控制平台通过并列的两个独立无线通道与远程监控终端进行实时通信,使得远程监控终端的控制命令能够可靠下达给机器人,并能够及时获得准确的机器人运行状态。再者,论文研究了变电站定轨自主巡视机器人系统的多媒体监测平台及其实现技术。在阐明多媒体监测平台的系统构成的基础上,论文详细介绍了图像监视系统和音频监测系统的技术方案和具体的软硬件实现技术。论文还设计了机器人的电源系统,并深入研究了机器人的自主充电问题。所设计的电源系统以铅酸蓄电池为电源,采用多个DC/DC变换器进行电压转换,并配置了蓄电池的剩余电量检测、低电量告警功能和蓄电池短路保护功能。通过对手插、拔电源过程的分析,提出了一种采用梳状机械手实现电源插头自动抓取、插入和拔出的电源自动对接方法。经现场测试表明,论文研究的变电站定轨自主巡视机器人系统达到了预期目标,效果良好。