1. 研究目的与意义

在现代，无论是工业、农业还是国防领域中都有纵横交错的管道。由于腐蚀、重压等作用,管道不可避免地会出现裂纹、漏孔等现象。而管道所处的环境往往是人们不易或不能直接接触的,因此,对于管道的检测维护,成了工业生产中的一道难题。传统的管道检测方法有全面挖掘法、随抽样法等,这些方法均存在工程量大、准确率低等缺点。如何保障这些管道系统的安全性和有效性，对于我国经济发展至关重要，因此管道机器人作为管内作业的重要工具，越来越受到人们的重视。

管道机器人是工作在输送管道内，用于完成管道缺陷检测、修复等的智能装置，是保障管道安全的重要工具。为使机器人能够更好的完成工作，使机器人得到优化，这样的研究有着重要的意义。

2. 课题关键问题和重难点

关键词：管内行走、弯道转向。

管道机器人本体目前的研究主流依赖于高新材及料和复杂结构的设计上，我们研究的目标是对机器人机构的简化，还得满足其功能的需求。管道的无损检测技术以及运动能力、自主导航能力是最关键的技术。完成管道探损机器人结构设计的调研工作。必须调研国内外研究现状、水平和发展趋势，比较不同结构形式，讨论后确定主要结构设计方案。

其需要攻克的主要难点有两点：

3. 国内外研究现状（文献综述）

20世纪70年代以来,石油、化工、天然气及核工业等产业迅速发展,各种管道作为一种重要的物料输送设施,得到了广泛应用。由于腐蚀、重压等作用,管道不可避免地会出现裂纹、漏孔等现象。而管道所处的环境往往是人们不易或不能直接接触的,因此,对于管道的检测维护,成了工业生产中的一道难题。传统的管道检测方法有全面挖掘法、随抽样法等,这些方法均存在工程量大、准确率低等缺点。

目前,管道的检测和维护多采用管道机器人来进行。管道机器人是一种可沿管道内壁行走的机械,它可以携带一种或多种传感器及操作装置(如ccd摄像机、位置和姿态传感器、超声传感器、涡流传感器、管道清理装置等),在操作人员的控制下进行一系列的管道检测维修作业。管道检测机器人的工作空间是复杂、封闭的各种管道,包括水平直管、各角度弯管、斜坡管、垂直管以及变径管接口等,它的运行距离一般也较长。

基于文献查阅，主要有以下类型的管道机器人驱动系统，分别是轮式、履带式、行走式、蠕动式。轮型最为广泛使用，但在复杂管道中却不易行走。履带式可以在管道中越过障碍物，但其转动能力不如车轮型。行走式结构复杂，承载力低，不适于工程应用。蠕动式走在管通过不同体交替行走，但是他们中的大多数行走缓慢，驱动力小。

4. 研究方案

1、蠕动式机器人。

结构相对来说比较简单，基本的零件易于加工和购买，利用气动传动，传动方式直观简单，方便控制，实施性比较高。

2、螺杆型机器人

5. 工作计划

毕业设计前一学期末进行英文翻译，收集、查阅、文献资料。

第1周提交英文翻译初稿，汇报告调研情况。继续调研工作。

第2周根据文献资料确定结构方案，撰写开题报告初稿。