为了建设智能化、无人操作管理化的变电站,变电站逐渐采用机器人来代替人工进行工作。但现如今很多变电站对绝缘子清扫作业还是采用带电水冲洗设备或者进行人工擦洗。论文针对变电站支柱绝缘子,设计开发出一种新型的攀爬式清扫机器人。能够通过机器人的视觉识别,自动完成绝缘子的清扫作业。论文针对绝缘子识别问题与绝缘子污秽问题展开研究,系统地研究了变电站绝缘子清扫机器人整体结构、绝缘子伞裙边识别算法和绝缘子污秽分类等方法。论文首先对绝缘子清扫机器人的作业环境进行分析,对绝缘子清扫机器人的总体结构进行了设计,通过采用左右对接式躯体结构解决了机器人的上绝缘子的问题,并提出了由两个均匀环状分布的三足顶伸机构通过三个伸缩机构相结合的方式实现机器人在绝缘子上的攀爬,同时设计了旋转式的清扫末端对绝缘子进行清扫。其次,根据绝缘子清扫机器人的攀爬特性,研究了SIFT+RANSAC的图像拼接技术,用于解决由于摄像头与绝缘子距离较近所导致采集到的绝缘子图像不完整的问题。再根据对拼接好的绝缘子图像特点对图像进行预处理、识别出绝缘子的伞裙边,确定作业目标的准确位置,增强机器人攀爬作业的准确性。再次,通过提取绝缘子的颜色特征并筛选验证了绝缘子污秽程度与彩色图像的关系,选取分类能力较强的特征参数作为模型的输入,通过SVM分类器训练并建立模型建立绝缘子污秽程度检测模型。实现绝缘子污秽程度的分类,为绝缘子清扫机器人的清洗策略选择提供了自动化的数据分析支撑。最后,对绝缘子伞裙边以及污秽程度检测技术涉及到的相关算法性能进行了分析与测试。实验证明设计的变电站绝缘子清扫机器人的视觉算法能有效检测变电站绝缘子与其附着污秽,验证了算法的可行性与实用性,提高了机器人作业效率,具有广阔的应用前景。