目前，随着社会经济的发展和工业化进程的加快，电力需求增大使得电网规模的扩大愈来愈明显,对电力系统变电站的安全运行提出了更高的要求。环境因素的影响导致污染物在绝缘子表层积聚，对电力系统的安全运行造成了极大的威胁。当大雾、细雨、降露等天气出现或冰雪融化时，容易使绝缘子上附着的污秽物受潮引起污秽闪络，造成线路、变电站跳闸，大面积停电，严重时甚至造成人员伤亡。为了解决人工清扫需要停电、带电水冲洗污染环境、带电气吹清扫和带电机械干清扫易造成二次污染、涂防污涂料难清除等问题，本文研制了一款变电站带电绝缘子干冰清洗机器人。详细介绍了国内外高压绝缘子清洗的研究现状以及干冰清洗的原理和系统组成，并对带电干冰清洗的关键技术进行阐述，确定了本文的主要研究内容。针对高压变电站绝缘子所处的复杂环境，确定采用“垂直升降；两侧交替”完成支柱式绝缘子的清洗；结合机器人在高压变电站的设计准则以及输冰管路的设计方法，确定机器人总体设计方案，在Pro/e环境下完成三维样机建模、模型质量特性分析以及机器人末端工具的运动空间分析。利用ADAMS软件完成运动学和动力学分析，检验了机构运动的合理性和可行性；同时借助于ANSYS软件对机器人臂体结构进行了强度分析和优化，对原始臂体做简单改进，使得机构整体的强度更加可靠。通过搭建机器人控制系统整体架构，开发了基于PMAC4轴运动控制卡的控制系统和基于无线模块的手持控制盒，利用PID控制算法在PEWIN32PRO软件中实现了对带电清洗机器人的末端清洗工具的远程控制，避免了高压电对操作人员造成伤害。以干冰清洗绝缘子机器人实验平台为基础，完成了无线通讯可靠性、臂体材料绝缘性能、机器人整机的耐压和清洗试验，验证了机器人性能的稳定性和安全性，为后续的设备优化和研发提供依据。通过课题研究，验证了变电站带电绝缘子干冰清洗的可能性，为全面实现绝缘子的带电清洗奠定了理论和实验基础。