近几年来，我国大部地区的电网都遭受着冰雪天气带来的输电线路覆冰灾害，针对于此，本文研究并设计出一种可在110kV电压线路上对连续多档之间的三根线缆同步除冰的机器人，并重点对单根线缆上的主体机器人进行研究。该机器人不仅可以避让线路上各种金具，而且具有从相线跨越到引流线的跨杆塔功能。论文对输电线路的除冰技术及国内外除冰机器人的发展现状进行了研究与分析，结合课题要求，对多线缆除冰机器人的总体方案进行了设计，包括机械结构方案和控制系统方案。其总体机械结构由主体机器人、伸缩臂及除冰小车构成，其中主体机器人是整个机器人的核心；控制系统由线上机器人本体控制系统和地面站监控系统构成。根据机器人的越障功能和跨杆塔功能，论文首先对主体机器人的机械结构进行了深入研究，具体包括除冰机构、驱动机构、夹紧机构、支撑机构和越障机构。同时通过分析和计算确定了主体机器人的越障空间范围。在机械结构设计的基础上，对除冰机器人的运动特性进行了研究，建立了主体机器人的运动坐标系，并推导了运动学方程。并且基于ADAMS对机器人的虚拟样机进行了模型仿真，重点分析了机器人在越障过程和跨杆塔过程影响机器人重心的因素，通过对这些因素进行改进，能够很好的提高机器人的稳定性。最后根据机器人的工作特点及控制系统的需求，对除冰机器人的控制系统进行了研究，应用LabVIEW编写了地面站监控软件的人机交互界面，通过传感器的数据采集和电机的驱动实现机器人的除冰作业。