1. 研究目的与意义

在工业核设施石油天然气军事装备领域中，管道作为一种有效的物料传送手段而得到广泛的应用。

管道的使用过程中，会因为使用时间过久，使用环境恶劣以及一些不恰当的使用，造成管道堵塞或者泄露的情况，以此会造成运输终端，更有甚者，可能会引起爆炸等现象。

而常规的管道检测一般是在管道安装焊接时进行，后续的检测就比较困难，无法观测到管道内部的情况。

2. 课题关键问题和重难点

二、课题关键问题及难点（300左右字）本课题要求设计的管道机器人，在结构上和完成工作上关键问题如下：1）机器人能在管道中前进，后退，停留，拐弯和越障。

2）通过摄像头了解管内情况，并把图像传送。

3）机器人能在变径管道内自由行径，能够调整自身大小。

3. 国内外研究现状（文献综述）

管道机器人的发展和研究最早是法国在二十世纪八十年代开始，但是，只是提出了轮式机器人的模型和结构原理。

几年以后，日本借助法国、美国得的研究成果和理论实现了管道机器人的设计，并且研究开发了多种机器人的结构。

再加上国外发达国家管道输送业的发展时间较早，对于管道机器人的需求也更为迫切，由美国为代表的国家，计算机和电子技术的发展也更为领先。

4. 研究方案

本次实验首先应明确机器人的原理其次是结构上的关键问题，这里需要注意的是蠕行机器人的弹簧与电磁定位器的配合，以及选择合适的组合方式，如机械手应具有吸盘固定，同时具备上下及左右的不断伸缩与前进功能以便适应管道内的一系列环境。

在机器人的控制上应尽量使用微型处理器作为核心处理器，结构上使用管型，与机械手有着高度的协调配合，也应可以伸缩蠕动。

应重点探寻机器人的控制与前后转向方位的敏捷性，具体是靠机器手的全方位移动与机器手前方执行控制元器件来完成，弹簧的控制作用与执行作用也应重点讨论。

5. 工作计划

第1周-第3周：寻找相关的参考文献、资料，并且整理资料中相关的内容，对资料中所涉及到的功能模块资料进行整理；第4-第5周：完成设计的前期准备工作，开始初步整体设计方案，对设计的方案进行整体模拟，确定方案的可行性；第6-第7周：确定设计的运动方式，设计相应的运动结构部分，对结构部分的设计进行验证并计算， 第8周：根据设计功能需求对所涉及到的电子检测模块进行选型，查阅相关资料，确定与系统的兼容性；第9周：完成对电子检测模块的选型，并完成与核心处理器的电路设计；第10周：完成论文的撰写，并对设计中的图纸和计算进行整理；第11周：完成设计图纸的修改和细化；第12周：完成论文的修改和相关附件图纸的修改，并完成毕业答辩PPT设计；第13周：完成整套毕业设计，准备答辩。