随着管道网络建设的飞速发展，油气管道的安全运行问题则是人们必须深入考虑的问题。管道的安全检测收到社会各界的重视，于是各种管道检测技术快速发展起来[1]。利用管道机器人对管道内部进行检测是目前比较通行的一种方式。管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统[2]。目前国内外管道机器人的研究成果已经很多。管道机器人的驱动源大致有以下几种：微型电机、压电驱动、形状记忆合金、气动驱动、磁致伸缩驱动、电磁转换驱动等。管道机器人按照驱动方式大致可以分为自驱动、利用流体推力、通过弹性杆外加推力[3-6]。64881

自驱动管道机器人包括轮式、脚式、爬行式、蠕动式和履带式等。日本学者福田敏男、细贝英夫在1986年研制了可以通过“L”无圆弧过渡的管内移动机器人。该机器人行走机构分别由头部和本体两部分组成，头部和本体可相对回转。当机器人在直管内行走时，本体上的电动机M1通过减速装置带动本体上的驱动轮转动，使机器人沿直管行走[7]。当通过90度弯管时，电动机M2驱动头部做姿态调整，同时驱动头部履带，引导机器人通过弯管。该机器人的技术指标为：适应管径：∮50mm；行走速度：8.1mm/s;转弯性能：论文网可以通过90度直角弯管。西门子公司Werner Neubauer等人研制的管道机器人有4、6、8支脚三种类型，可在各种类型的管道里移动，其基本原理是利用腿推压管壁来支撑个体，多腿可以方便的在各种形状的弯管内部移动，如下图所示：

图1.1  脚式机器人结构图

1：电机 2:螺杆 3：支架 4：拔销 5：螺母 6：销 7：拔杆 9：支撑杆 10:筒体 11：套筒 12：脚靴 13：滑杆 14:平面螺纹 15：小齿轮 16：电机 21：万向节

国内的太原理工大学也成功的研制出了内脚式行走机器人，该机器人可在管道内双向行走，自动随管道弯度转向[8]。除此之外，上海交通大学研发了小口径的管道内蠕动式移动机构，如图所示：

 利用空气压力的蠕动式机器人

它是模仿昆虫在地面上爬行是蠕动前进与后退的动作设计的。其主要机构有撑脚机构、气缸、软轴、弹簧片、法兰盘等