从20世纪70年代开始,国内外先后出现了自动摘钩技术的研究。有悬挂式、轨道式、绳索式等多种类型的研究方案被先后提出,这些研究大大丰富了该技术的研究成果,为后人进行相关研究积累了宝贵的经验。本文旨在提出一种能够广泛应用于现场,并且尽可能不改变既有摘钩作业环境现状的研究方案。自动摘钩设备投入现场运用需满足以下实际条件。1、维护方便;设备故障后,撤出容易,便于维修,且不得影响运输以及现场提钩作业。2、侵限影响小;摘钩过程不可避免需要使用机械臂插入钩提杆进行摘钩,造成异物侵限,但是设备故障或者出现异常时,机械臂应当从车辆之间离开,保证铁路运输安全。3、对现场环境影响小;自动摘钩设备投入运用的初级阶段,并不能完全替代人工作业,实现无人化摘钩,需要摘钩人员辅助,因此需要考虑对现场环境影响尽量小,减少对摘钩人员作业的不利影响。能够投入现场运用的自动摘钩设备应当遵循以上原则进行研究。本论文的主要研究内容如下:1、提出采用无轨道自由轮式自动摘钩机器人小车,并对对机器人小车的摘钩路径规划和相关算法进行了研究,提出了摘钩路径、充电路径、保养路径等路径规划;2、采用YOLO等快速图像识别算法识别车钩型号、车辆号,对现场采集的数据集进行了训练并在验证集上进行了测试;3、对六自由度机械臂的正运动学和逆运动学进行了求解,并结合机器人仿真软件,对机械臂进行了仿真;4、提出了自动摘钩系统的整体结构、以及机器人小车的结构并对系统的各部分功能进行了说明。