管道机器人实质上是一个机电一体化装置，不但能在管道内行走，也能在管外行走，它能够安装多个传感器以及操作装置，例如超声波传感器、涡流传感器、管道清理装置、摄像装置等，这样机器人才能够对管道进行合理地检测与维修，而这一系列的工作都离不开操作人员。管道机器人在功能上不仅能够实现实地检测，还能够对管道进行维护处理，其系统由四个基本组成部分组成，分别是控制系统、行走机构、操作系统及动力传输系统，其中，管道机器人的核心系统是行走系统与操作系统。管道机器人可完成的作业有生产、安装过程中的管内外质量检测；使用过程中焊缝情况、表面腐蚀、裂缝破损等故障诊断；恶劣环境下管道清扫、喷涂、焊接、内部抛光等维护；对埋地旧管道的修复；管内外器材运送、抢救等其他用途。

    通过对本次课题的认真探讨，使得我对管道机器人有了一个全新的认识。现在管道机器人已生产出许多种类型，其中有蠕动式机器人、螺旋驱动式机器人、蛇型机器人等等。此次我做的是轮式机器人，该机器人能够自适应管径的变化，能够通过管道中常出现的弯道，成本较低，结构也比较简单，能够达到任务书里提到的要求。

1。2 国内外研究现状

1。3 本文主要研究内容文献综述

    此次课题是设计出一种适应管径范围为100-200mm的小型管道机器人，主要包括以下几方面内容：

   （1）对国内外采用不同移动机构的小型管道机器人的现状进行了调查研究,为本课题的设计提供参考,并概括了本文的主要研究内容、意义及本课题所要研究的管道机器人的主要性能指标。

   （2）针对所研究的小型管道机器人的主要性能指标进行具体分析,参照已有的设计方案,提出了三种设计方案,并对这三种方案进行比较，得出最终方案。

   （3）用solidworks对机器人进行三维建模，画出它的机械结构，并用Autocad对机器人的相关零件进行设计，再对其进行必要的零件校核与分析。

   （4）用solidworks对机器人进行仿真运动，对仿真结果进行必要的分析，得出某些结论。

 1。4 本章小结

本章首先介绍了管道机器人的研究目的与意义，再查阅相关资料，对其在国内外研究现状进行探讨，通过一些之前研究得到的实物来找出研制小型管道机器人的不足之处。

总之，小型管道机器人的设计还存在许多问题，这些障碍阻碍了管道机器人技术的发展。例如：①管道机器人的结构与行走机构比较繁琐;②大部分机器人只能在管径较大的管道中行走，这就显得有局限性; ③电源需外接来提供能源，这样机器人行走就显得呆板，而且活动范围也受到影响; ④很多机构只适用于特定直径的管道，当管径发生变化时，机器人就不能行走。

 第二章 管道机器人的方案设计

由于机器人在管道中行走，所以机器人在管道中遇到障碍时就不易解决，经过思考，我决定设计三种方案，并对其进行合理地分析，最终选择其中一种方案作为此次的总体方案。

2。1 方案一的设计与分析来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

方案一中机器人由三大部分组成，分别是机身，机腿，驱动轮。

2。1。1 机身的设计

机身是个长方体，机身上两侧有许多圆孔，可以安装各种探测设备以及电机，机身下方是空的，方便机身内部零件的安装与拆卸。