20世纪70年代，石油、化工、天然气和核工业的发展以及对管道维护的需求刺激了管道中机器人的研究。人们普遍认为，法国j.vr'ertut是研究在线机器人理论和原型的第一人。1978年，他提出了iprivo，一种轮式步行机构模型。20世纪80年代，日本的闽南福田、细绳英石、冈田拓吉、崔正兴、金格福田等充分利用法国、美国等国的研究成果和现代技术，研制出各种结构的管道机器人、管道内窥镜。

我国管道内窥镜技术的研究已有20多年的历史。哈尔滨工业大学、沈阳自动化研究所、中国科学院、上海交通大学、清华大学、浙江大学、北京石油化工学院、天津大学、太原理工大学、大庆石油管理局、胜利油田、中原油田等都在这一领域进行了研究。

对于管道爬行机器人的研究，过去对多轮支撑结构的研究很多，因此传统的轮式移动机器人直接用于圆形管道的检测和维护。当空间多轮管道机器人的车轮与墙壁接触时，接触点与车轮中心之间的连接线的方向为圆柱半径的方向，车轮的方向与圆柱母线平行。这是管道表面上单轮上部位置的特例。当轮式移动机器人在管道中运行时，由于管道尺寸、弯头、“t”形接头等原因，轮式移动机器人在管道中的每个轮子的位置和姿态都是不可预测的。轮子的轴方向不能垂直于管道的半径。因此，有必要分析管道表面在纯滚动和无侧滑条件下的单轮运动特性。对于轮式机器人在上海实际应用中遇到的弯曲，以及不规则的直线运动，由于缺乏内耗驱动力、壁的变形以及机器人本身的误差，机器人在管道中偏离了正确的姿态，甚至发生翻车和堵塞。国内外研究人员主要从结构方面解决这一问题，采用差分和柔性连接，但这会使结构更加复杂，增加成本。

目前，对单轮和轮式管道机器人 的运动学特性和控制理论分析较少，因此有必要建立一套轮式管道爬行机器人的运动学理论。

一个小水箱形状的管道爬行机器人爬进排水管，并携带一个高清摄像机镜头。像医生一样，它实时监控、记录、视频播放和图像捕捉管道中的情况，并检查旧管道是否存在变形、断裂、泄漏、错位等结构缺陷，以及堵塞和堵塞。一旦发现问题，测试人员可以操作计算机拍摄缺陷的360度胶片并进行标记，从而为以后维护“对症下药”提供依据。

过去，下水道检查主要依靠手电筒和竹竿。检查员需要进入狭窄和污染的管道，冒着人身伤害的风险工作，检查员无法到达的地方成为检查盲区。现在，随着“机器人”的任命，即管道内窥镜，这些社会问题可以很容易地解决。“这种机器人可以正确定位缺陷，让我们完成定点维修，不仅保证了操作人员的安全，还大大减少了挖掘管道的人力、物力和财力，提高了作业效率，减少了对道路交通的影响。“

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