带电作业机器人以其作业的高效率、高质量成为我国电力行业输电线路带电作业的主力军。作业时机器人关节驱动器故障会导致关节灵活性退化,严重的可能造成关节锁死,致使机器人被迫下线检修。为提高机器人作业可靠性,论文结合输电线路带电作业机器人作业环境特殊性和现场应用情况,对其关节驱动器故障诊断和容错控制方法进行深入研究。首先,对输电线路带电作业机器人驱动器故障机理进行分析,在对机器人故障模式论述的前提下,从机箱孔缝对电磁防护的削弱、电磁环境及等电位过程暂态过程三个方面对机器人驱动器的故障机理展开分析,论述了带电作业机器人的故障产生机理。针对关节电机驱动器故障,在完成功率管开路故障时三相定子电流变化情况详细分析的基础上,提出了基于电流畸变特征的功率管开路故障诊断方法,根据不同功率管故障时畸变因子F1x、F2x值的不同,实现对驱动器故障功率管诊断与定位。该方法适用于机器人关节电机不同转速不同负载下的功率管故障诊断与定位,且不受工况变化的影响。接着,以输电线路防震锤带电检修机器人为对象,基于D-H表示法对带电作业机器人进行运动学分析,通过正运动学方程和逆运动学方程的求解,分析单关节故障状态下机器人作业空间的变化,根据目标位姿与单关节驱动器故障下退化作业空间的包含关系,提出了包括基于随机路标图法的路径规划策略和基于关节驱动器冗余的CAN总线单关节故障容错策略。在采用随机路标图法对机器人容错路径规划策略进行数值仿真的基础上,对容错系统进行了硬件和软件的设计。论文通过搭建的基于Simulink的关节电机驱动系统模型和输电线路防震锤检修机器人伸缩关节驱动系统平台,对驱动器功率管故障诊断算法进行了验证;基于STM32F407机器人主控系统和Qt的上位机平台,将提出的容错策略在控制程序中实现。在国网湖南省电力公司带电作业中心110 kV线路上进行了带电作业容错控制实验,验证了所提出的容错方法的有效性。