铁路变电所负责将电网电能转化为适用机车牵引所需的电能,因污染物沉积于绝缘子表面而导致的污闪事故已严重威胁铁路电网系统安全。为预防污闪事故的发生,目前主要采用人工手持水枪对绝缘子进行定期冲洗,该方式安全性低、作业强度高。为改善这种现状,开发研究出一种新型绝缘子水冲洗机器人代替现有的人工清洗方式,该机器人可实现绝缘子自动识别和定位,控制水枪瞄准绝缘子并完成绝缘子冲洗,对于冲洗作业安全性有较大提高。本文的研究内容和方法如下：(1)首先,根据变电所布局和所内环境,确定水冲洗机器人+水冲洗车的冲洗方案,并对机器人结构进行设计,包括行走机构、冲洗机构、管路系统、蓄电池等。对机器人行走驱动力和稳定性进行计算,根据相应计算结果选择行走机构电机,同时选择适合机器人工作的冲洗机构电机,确定机器人蓄电池型号。(2)其次,为提升冲洗作业的自动化水平和安全性,同时满足变电所环境要求,对机器人的视觉系统进行设计,采用远程控制台控制机器人工作,并介绍了机器人视觉系统的硬、软件组成。(3)再次,对机器人的绝缘子图像识别、定位方案进行研究,采用基于绝缘子灰度、形状和纹理特征对绝缘子图像进行识别的方法,具体步骤包括：灰度图像获取、图像去噪、阀值分割、形态学处理、形态筛选、纹理识别,实验表明该方法可以对图像中的绝缘子进行准确识别和定位。(4)最后,机器人的视觉控制系统采用基于图像的伺服控制方式,对摄像机成像模型和机器人的图像雅克比矩阵进行分析计算,并采用基于绝缘子高度和机器人位姿参数的图像深度计算方法,通过Matlab软件对机器人的图像伺服控制方案进行建模、仿真,仿真结果表明该方案能够实现机器人自动瞄准绝缘子。