输电线路巡检机器人可以代替或辅助工人对输电线路进行巡检,可降低工人巡检作业的危险系数,减轻工人的劳动强度,提高巡检的效率和质量,具有广阔的应用前景。目前国内外的输电线路巡检机器人普遍存在结构复杂、质量大、安全性差和控制困难等问题,缺乏跨越线缆的能力,因而机器人的巡检范围限制在一根线缆。此外,机器人不借助额外设备上下线也缺乏行之有效的方案。本论文设计了一种新型的双轮夹输电线路巡检机器人,并研究了其巡线越障、攀爬上线以及线间过渡等问题,主要工作内容如下:首先,创新设计了一款双轮夹输电线路巡检机器人Climbot-L,其由五个关节模块和两个轮夹模块组成,在线缆上有滚动和夹持两种模式。滚动模式可实现快速移动,在夹持模式下具备多种越障步态,并拥有攀爬上下线和线间过渡的能力。通过调研输电线路的环境,结合机器人在输电线路上的工作内容,基于仿生学思想和模块化设计方法,从机构、传感、控制、软件以及构型几个方面完成了机器人系统的设计,并制作了机器人样机。其次,分析了双轮夹输电线路巡检机器人线上受力情况,并研究了其三种高效灵活的越障步态和越障运动空间,进而对比了三种步态的运动特征。分析了滚动模式和夹持模式工作的条件和切换的原理。建立滚动模式下行进的力学模型,分析了机器人爬升斜缆的最大角度;建立夹持模式下越障的力学模型,验证了机器人抓夹线缆的可靠性。分析对比三种越障步态的优劣,总结各步态的适用场景。接着,提出了双轮夹输电线路巡检机器人上下线的新方案,分析了机器人在铅直面和跨铅直面的运动学和运动空间,赋予了机器人线间过渡、双线同步巡检和多视角巡检的能力。结合三种步态的特征,提出机器人沿铅直线缆攀爬上下线的新方案,分析机器人在跨越平行线缆和转角塔时的滑转现象。构建了机器人在基座不滑转和滑转时的运动学模型和工作空间,分析线间过渡时的可夹点,从而验证机器人线间过渡的可行性,规划了线间过渡的步态。展示了机器人双线同步巡检和多视角检测的功能。最后,搭建了输电线路模拟实验环境,并开展了可靠抓夹、线上行进、跨越线路上金具（间隔棒、防振锤和悬垂线夹）、相邻平行线缆测距、过渡相邻平行线缆、跨越转角塔、攀爬上线、双线缆同步巡检和多视角检测等样机实验,全面地验证了所提出的双轮夹输电线路巡检机器人的可靠性和机动性。本文研制了一款集攀爬和巡检功能为一体的输电线路巡检机器人,为巡检机器人线上巡检、越障、上下线以及线间过渡提供了新颖的思路。该巡检机器人有望应用于输电线路的全面巡检工作。