铁路接触网对铁路正常运行起关键作用,目前国内对铁路接触网进行定期检测需耗费大量人力和时间,效率较低。我国电气化铁路发展迅速,铁路接触网检测和维护方法也迫切需要创新。因此,设计一种铁路接触网自动巡检无人车样机,可以自动定位到接触网立柱位置,作业过程中,将接触网检测设备置于其工作平台,从而实现铁路接触网的自动化检测。铁路接触网自动巡检无人车样机研制对未来铁路接触网检测作业方式有着重要的意义。本文以铁路接触网自动巡检无人车为研究对象,在接触网检修作业现状的基础上,提出了巡检无人车的总体方案,分析了无人车的工作流程,并设计了其机械结构。根据总体方案以及机械结构特点,确定了控制系统硬件结构。选择工控机为上位机,PLC为下位机,直流伺服电机为动力装置,工业相机、接近开关等作为传感装置;完成了巡检无人车电气系统的设计;设计并制作了电气控制柜。根据硬件特点以及控制要求,确定了控制系统软件结构。利用梯形图语言完成了PLC程序的设计,包括对直流伺服的运动控制、开关信号的控制、下位机的通讯模块等。利用C#编程语言完成了上位机程序设计,研究了上位机与工业相机、短信模块、PLC之间的通讯,完成了巡检无人车通讯系统的设计。针对接触网立柱照片特征,设计了图像处理流程以及多种图像处理方法;研究了基于图像识别的自动定位方法,实现在接触网立柱位置的准确停车;设计了控制软件界面用于程序测试与监控;完成了巡检无人车的自动运行作业程序设计。目前,整个系统已经设计制作完成,巡检无人车样机已经完成了初步的铁路现场测试,基本符合设计要求。