输电系统中，架空地线断股是一种严重的线路故障，人工开展断股补修工作强度高，风险大。介绍了一种输电线维护机器人用于完成断股补修维护任务。该机器人采用视觉检测方法完成输电线路环境状态的检测，并根据当前所处环境状态完成合理的任务规划。机器人平台可以按照规划携带专用维护工具沿线路行走，跨越防振锤障碍靠近断股故障，并通过专用维护工具实现断股的复位与紧固。最后，机器人设计的合理性，基于环境状态检测的机器人任务规划的有效性与稳定性都通过实验得以验证。

为提高轮足复合式救援机器人末端执行器的精度,通过建模将末端可控和不可控的几何误差源分离,指导机构的精度设计和运动学标定。以三自由度（3-DOF）混联机械腿为研究对象,研究少自由度串并混联机构的误差建模方法。首先,基于仿生学原理提出（2-UPS＋U）＆R串并混联机构,以此为基础设计轮足复合式救援机器人;其次,基于空间向量链方法建立坐标系,分析几何误差源,研究其对末端位置误差的影响;然后,利用统计模型描述该影响,由灵敏度分析结果得出在加工装配过程中必须严格控制万向节和转动关节误差;最后,进行了单腿样机足端点运动轨迹跟踪实验。实验结果证明了上述方法的可行性和正确性。

针对滑移转向机器人进行了运动学分析,建立了运动学模型。基于车辆地面力学理论,在假设机器人的质心与其几何中心重合的条件下,分析了机器人平稳转向时车轮与地面接触处的受力状态,建立了其力学平衡方程,分析了车轮转向时的驱动力矩和阻力矩。提出了一种轮式机器人轨迹跟踪滑模控制方法,采用将指数趋近律和幂次趋近律相结合的趋近律函数,基于反演技术(Back-stepping)设计了跟踪控制律;应用Lyapunov函数证明了系统的稳定性。最后将该方法用于仿真机器人的轨迹跟踪控制,仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。

利用扩展雅克比矩阵方法,在逆运动学中引入自运动向量,采用具有能量优化与避障约束的标量函数设计自运动向量,规划避障次级任务;为了减小机械手关节驱动器实际输出的峰值力矩,避免过大峰值力矩导致的转矩饱和,提出力矩峰值减小优化算法,该方法采用局部优化策略,使用当前转矩及给定约束优化下一状态转矩。通过平面3连杆机械手的仿真结果表明,机械手在笛卡尔空间完成轨迹跟踪主任务的同时,能有效避开障碍物,减小输出力矩峰值。

为了提高移动机器人点对点路径规划的性能，提出了均匀粒子群蚁群融合算法。首先分析了粒子群算法原理，找出了导致算法“早熟”的搜索机制缺陷，提出了均匀粒子群算法，此算法改进了粒子群算法的搜索机制，保证了在迭代过程中的粒子多样性，克服了算法“早熟”问题；介绍了蚂蚁系统和蚁群系统算法的区别，提出了均匀粒子群蚁群融合算法，首先使用均匀粒子群算法搜索次优路径，在此路径上撤播信息素，然后使用蚁群算法寻找最优路径。实验结果表明，融合算法规划出的路径最短，而且迭代效率高、容错能力强。

针对电网系统中绝缘子涂层因施涂工艺和外界环境造成的涂层缺陷而导致的污闪事故问题,研究开发一种五自由度涂层检测专用机器人。该检测机器人控制系统基于PLC+触摸屏的框架,使用PLC控制驱动器的输出脉冲,通过脉冲控制步进电机进行定位。利用SolidWorks软件建立涂层检测机器人的三维模型,在简化三维模型的基础上运用D-H参数法对机械臂进行了运动学分析,并用MATLAB软件对机器人进行工作空间分析。实验证明,涂层检测机器人能够按照指令完成预期的动作,检测误差符合行业要求,运行可靠,具有良好的应用价值和推广前景。

架空输电线路绝缘子检测机器人工作于绝缘子串上,工作过程中受工作环境和本身关节动作影响,机器人的机体会发生振动。基于质心算法的阻尼比计算方法主思路：分析信号质心与振动阻尼比的联系,确定质心与阻尼比的函数关系。信号质心获取方法简单,且受外界影响小,因此绝缘子检测机器人阻尼比计算新方法能够快速、准确估算出机器人振动的阻尼比,为改善机器人的工作振动状态提供依据。提出的估算阻尼比的方法物理概念清晰、简单,便于实现。仿真计算和实测试验结果表明该方法快速、有效。

提出了一种利用迭代法求解可重构液压白伺服机器人逆解的方法。对可重构液压白伺服机器人关节做了定义，得出了相邻两动力模块较优连接方式表；探讨了3个动力模块之间的连接方式，建立了D-H参数库一，再根据动力模块与末端执行器之间的连接方式建立了D-H参数库二；介绍了机械臂数学模型，并选定了一种构型，根据该构型便可确定与其相对应的D-H参数，并得到了该构型的正运动学方程组；最后通过迭代法求得了可重构液压白伺服机器人逆解，并利用ADAMS软件验证了逆解的可行性。仿真结果表明：利用迭代法求可重构液压白伺服机器人运动学逆解是切实可行的，且迭代法适用于任何构型求逆解。

机电液一体化系统是不同领域子系统的综合体为分析液压四足机器人单腿机电液系统的整体特性运用软件接口的联合仿真方法对液压四足机器人单腿系统进行机电液一体化建模.在联合仿真平台上对有无蓄能器两种情况进行仿真比较显示了蓄能器减小系统压力脉动和稳定系统压力的作用.设计了一种仿生足端轨迹与现有的基于椭圆的足端轨迹比较发现在同样的条件下仿生足端轨迹所需的流量更小.仿真结果对液压四足机器人物理样机设计具有一定指导意义.

采用液压伺服系统．在结构上仿照哺乳类动物的运动方式，设计了机器人的机械结构。通过建立动力学模型，利用虚拟样机仿真软件ADAMS／View和ADAMS／Hydraulics进行性能和参数的运动仿真分析研究，并通过实验验证了所设计的机器人可行，运行良好。