近年来，输电线路冰灾事故频发，严重危及电网安全可靠运行，因此，对输电线路进行日常巡检以及恶劣气候条件下的除雪除冰是十分必要的。作为电力特种机器人领域的最新研究课题之一，输电线路除冰机器人为线路覆冰的清除提供了一种新的有效手段，具有广阔的发展前景和实际应用价值。　　本文在论述国内外输电线路除冰机器人和除冰技术研究现状的基础上，提出了一种气动式输电线路除冰机器人机械结构设计方案，该机器人以输电线路为行驶路径，能满足在线除冰及行走要求，并具有一定的自主越障功能。　　对除冰机器人的运动学、动力学特性进行了系统深入的研究，采用D-H法推导出机器人的正、逆运动学方程，并对机械臂的工作空间及雅克比矩阵进行了求解，为机器人的结构优化和动力学的研究奠定基础。同时，采用Lagrange法建立了除冰机器人机械臂完整的动力学方程，并对水平伸缩臂进行动态响应参数的仿真，为机器人的轨迹规划和性能改进提供理论依据。　　采用虚拟样机技术对除冰机器人进行典型工况下的运动学、动力学仿真，并在实验室110kV模拟输电线路上，对除冰机器人样机进行了实验验证，仿真和试验结果验证了机器人越障过程中动作规划的可行性。在此基础上，提出了机器人的结构优化方案。　　本文的研究工作为除冰机器人进一步的动力学和控制研究奠定了一定的理论基础，为机器人真正走向工程应用提供了必要的技术基础，具有重要的学术价值和工程实际意义。