整体螺栓拉伸机自动测量机器人系统用于实现核电站内压力容器多个螺栓在液压拉伸过程中的拉伸量以及残余拉伸量的自动测量，从而减少操作人员在辐射环境下的滞留时间，有效的降低其所吸收的辐射剂量，并提高系统整体的工作效率。本课题基于机器人工作的实际需要，分别从机械结构和控制系统两个大方面对其所需功能进行分析，开展了针对整体螺栓拉伸机自动测量机器人系统的研究与设计，建立了实验验证平台，最终实现对主螺栓伸长量的自动测量并进行了工程应用。本文的主要研究内容如下：首先，对课题的研究背景进行简要介绍，在文献调研国内外核电机器人应用发展的基础上，阐述课题的研究意义。第二，针对核电站内现场工作环境，提出自动测量机器人系统的设计要求。基于该设计要求进行完整的方案设计，选取并建立了基于CAN现场总线（CANopen协议）的分布式系统构架。第三，根据整体螺栓拉伸机现役平台的实际尺寸，计算机器人有效工作空间。根据工作空间约束对自动测量机器人进行机构方案设计，并在此基础之上对关键位置进行有限元仿真，验证其结构的合理性。第四，根据控制系统总体构架，对数据处理器进行相应的软硬件设计。实现基于ATmega16单片机的4~20mA电流模拟量采集，24V电压报警输出，测量信号数据转换等功能，最后采取相应措施对数据处理器进行优化。第五，根据控制系统总体构架，对位于工作现场的多测点控制器进行了软硬件设计与实现。硬件方面主要包括：测量表数据采集、机器人运动控制部分硬件电路的开发。软件方面主要基于CANopen协议，实现远程的测量表数据传输与机器人自动控制。最后，利用搭建的机器人实验平台进行实验，数据处理后对结果进行分析。本章还介绍了整体螺栓拉伸机自动测量机器人系统在大亚湾核电站示范应用的相关情况，对应用前景进行了展望。