五百米口径球面射电望远镜,简称FAST,是我国的重大科学基础设施,它在观测脉冲星等方面创造了巨大的科学价值。其中,馈源支撑系统作为FAST望远镜中对馈源舱进行高精度位姿调节的重要部件,必须对其开展定期的安全检测与维护,以保障射电望远镜能够正常地进行观测任务。因此,本文针对FAST望远镜中的馈源支撑缆索及滑车,设计能够自主进行缆索缺陷检测的机器人系统。本文首先对机器人进行了总体设计,根据FAST馈源支撑缆索工作环境分析,确定机器人的基本构型和尺寸范围;根据缆索上滑车、索夹等障碍的特点,将检测机器人设计为底部开口、多轮抱索、多节串联形式;根据缆索长、陡的特点,确定两端卷扬机牵引驱动为主、机器人驱动轮为辅的驱动形式。之后对机器人的供电、通讯以及检测等子系统进行设计。依据机器人的总体设计方案,对机器人的结构进行具体地设计,针对各节机器人在机器人系统中所发挥的作用分别进行详细的结构设计,使其能够稳定可靠地沿缆索运动与越障,并通过对各节机器人之间连接机构进行结构设计以具体实现各节机器人之间连接与相对位置的调整。另外进行视觉检测机械臂的结构设计,为实现电缆与光缆的视觉检测提供结构基础。搭建机器人运动控制系统架构,并在此基础上,根据采集到的机器人实际运动速度,研究了机器人协同驱动控制方法、驱动与越障协同控制方法以及视觉检测机械臂控制方法,提出了基于FAST馈源支撑缆索数学模型的机器人协同驱动控制方法来对机器人速度进行控制,提出了机器人在缆索上越障进行的各自由度时序控制流程,从而实现控制机器人稳定可靠地越过缆索上的障碍,还提出了机器人基于视觉信息的检测机械臂巡线控制方法。最后,通过第一代机器人样机的制造与实验进行单节机器人结构与控制流程的实验验证,在此基础上,进行第二代机器人样机的制造以及模拟实验平台的设计与搭建,通过第二代机器人样机在模拟实验平台上的运行实验对本课题对FAST馈源支撑缆索及滑车检测机器人的设计进行全方面的综合实验验证。