高压输电设备主要分布于野外,所处地形复杂,自然环境恶劣,为了保证安全,需要经常进行检查和维护。现有对电力铁塔巡检和维护的方式主要依赖于人工,但这种方法较为危险并且效率低下。因此研发一种可以用于电力铁塔巡检的攀爬机器人不仅能够提高巡检效率,还可以辅助高压线路巡检机器人完成上下线操作,实现高压线路巡检的全面自动化,适应智能化电网建设的需要。为了克服串联、并联机器人的缺点,本论文研究制作了一种由两条并联腿部和一个串联胯部组成的双足混联攀爬机器人。本文并采用有限元方法对机器人的结构进行优化,并基于虚功原理、仿生学对其动力学和步态进行研究。根据步态特征采用具有重力补偿的PD控制器减小运动时的关节和足端误差。最后在仿真和实际环境中验证了机器人的可行性,文章主要的研究路线和成果如下:（1）设计了一种轻量型由两条三自由度并联腿部和一个串联胯部组成的双足混联攀爬机器人。基于典型的电力铁塔结构,对机器人的腿部构型进行设计,使其能够在攀爬时越过塔上的障碍物;通过有限元、力平衡以及力矩平衡分析,优化串联胯部和足端吸附装置,保证机器人在搭载负载时能够对电力铁塔稳定吸附。基于机械构型、攀爬环境以及仿生学提出了一种适用于电力铁塔攀爬的尺蠖式攀爬步态,并对步态各个运动相位的运动形式及切换条件进行分析。（2）机器人的运动学建模和步态轨迹规划。采用几何法建立机器人的运动学模型。基于运动学模型,解算双足混联攀爬机器人的工作空间,并对工作空间中的奇异位形进行研究。利用Bezier曲线和梯形加速度规划尺蠖攀爬步态的足端轨迹,提高机器人的越障能力以及攀爬效率。（3）根据尺蠖式步态不同运动相位的运动特征,采用虚功原理和牛顿欧拉方程建立了机器人单腿和双腿的动力学模型并分别应用于步态腾空相和着地相的运动控制。为了减小足端轨迹跟踪误差,采用了基于重力补偿的PD控制器,并对控制系统的稳定性进行了分析。（4）机器人虚拟仿真以及物理样机实验验证。通过MATLAB和Adams建立机器人仿真实验平台,对机器人的步态和攀爬性能以及轨迹跟踪精度进行验证。搭建实际双足混联攀爬机器人物理样机,在模拟角钢环境以及实际电力铁塔上对机器人的攀爬性能进行验证,测量运动过程中关节角度误差和力矩,验证了机器人设计以及其步态、轨迹规划的合理性。