随着机器人技术的快速发展,变电站巡检机器人的应用越来越广泛。如何确保机器人在替代人工巡检时的重复定位精度与准确性,已成为国内外专家学者研究的热点问题。由于变电站环境的特殊性,机器人在替代人工巡检时,不仅需要利用红外热成像仪对设备温度进行采集,还需要利用可见光摄像头对仪表、干燥剂等设备状态进行识别,并且,机器人完成巡检任务后需要返回充电房。同时,机器人需要将采集的数据实时上传到后台监控中心,方便用户查询。针对上述问题,本文在基于移动机器人导航定位技术的基础上,通过红外图像进行模版识别与模式匹配,确保机器人能够准确定位和识别目标区域。然后基于MESH网络的无线通信技术建立机器人移动站与后台监控系统的通信。最后,通过简洁友好的人机界面和任务调度系统,极大地提高率机器人巡检的灵活性和可操作性。本文介绍的主要内容有:首先,分析了变电站巡检机器人系统组成和国内外研究现状,根据系统的总体功能需求提出了完整的设计架构、关键技术实现方案与技术参数,设计了系统的控制原理图。其次,详细介绍了变电站巡检机器人系统机械结构的三维建模、硬件部分选型及其主要技术参数,并对关键部件的控制方法进行了简要描述。然后,对变电站巡检机器人系统的功能进行模块化设计,并阐述了软件系统结构和关键技术实现过程。系统软件结构采用客户端/服务器模式,对机器人移动站和后台监控系统软件结构和行为模式进行了阐述。并重点介绍了变电站巡检机器人导航定位系统、基于红外图像的静态目标自动识别以及自动充电系统的控制过程。最后,经过大量的系统调试和实际运行,以及权威机构的功能测试,验证了变电站巡检机器人系统符合设计要求和使用要求,并能够安全可靠运行。目前,变电站巡检机器人项目已经通过用户单位的验收。