智能化的今天,变电站作为电力系统的重要环节,是保证电能质量安全稳定供应的核心枢纽。作为智能电网的核心环节,智能变电站备受关注,利用智能巡检机器人来构建智能电站是科研热点,开发普及型巡检机器人是推进变电站智能化的动力。据此本文针对巡检机器人的动力系统、视觉系统两大核心部分展开研究;采用通用型嵌入式芯片作为主控芯片,方便规模化量产及广泛推广;设计双感视觉系统,以高清摄像头和红外光感元件为视感主体元件,两者互补以提高图像的采集精度;并进行运动控制算法和视觉算法的设计,研制出巡检机器人样机。本文的具体研究内容有:首先,在查询阅读许多国内外文献的情况下,充分的了解国内外巡检机器人的发展状况后,为了进一步普及巡检机器人在电力系统的应用,提出了变电站机器人分级管理理念,以普及型机器人作为本课题的研究内容以及研究依据和意义,并阐述了变电站普及型巡检机器人的关键技术。其次,对巡检机器人系统进行技术性分析,采用模块化的思想分别阐述巡检机器人各个部分的功能,通过Auto CAD软件和Solidworks软件设计绘制了机器人的整体机械二维和三维模型,为后续各元件模块整体布局进行了规划;根据空间布局规划对永磁电机和常规电机进行了比较,结合现有实验条件,最终选用较为成熟的方案进行驱动。然后,对巡检机器人的软件控制系统进行分析,机器视觉运用Python编程语言在Keras里搭建了浅层卷积神经网络的模型,并在数字识别方面与传统的神经网络进行了识别准确度的对比分析,验证了卷积神经网络在数字识别方面优于传统神经网络。最后,基于实验室条件,制造出巡检机器人原理样机,搭建了巡检机器人的实验平台,完成了机器人室内巡航实验、定位实验和爬坡运动性能的稳定性实验,进行了驱动PID控制参数的整定,验证了各传感器模块和人机交互界面运行的稳定性,对实验数据进行处理。实验表明,本文设计的机器人可以基本满足自主寻迹、远程遥控、图像实时采集等要求,为后期研制普及型巡检机器人打下坚实的理论与实践基础。