近几年,每到夏天,很多城市内涝现象频发。城市内涝的发生反映了城市地下排水管道的堵塞问题。为了保障排水管道通畅,需要定期对管道进行清淤。目前管道清淤主要靠人工作业,但是由于部分管道直径偏小,工人进入比较困难,清淤作业无法顺利进行,导致了管道不同程度的堵塞。所以针对直径较小的管道,采用机器人清淤更加有效。本论文对常见的管道清淤机器人进行了研究,发现目前常见的管道清淤机器人不论从行走方式或动力支持都各有不同,适用不同管道。本论文研制了一种以压缩空气为动力的,适用于小管径的蠕动式的全气动逻辑控制的高安全管道清淤机器人。本论文所研制的管道清淤机器人的机械结构分为行走机构和清淤机构两部分。根据蚯蚓的蠕动原理设计的行走机构采用前后两安装盘的机构,而且两盘对应位置带有支撑缸,两安装盘之间装有推进缸;本文设计的清淤机构主要由清淤缸、活塞、清淤缸活塞杆组成,结合行走机构,将清淤机构的位置放在两推进缸之间,实现清淤动作和推进动作同步。并对清淤机构的活塞缸和清淤铲板进行仿真分析,验证其安全性。本文对管道内淤泥的性能进行分析,并根据机器人在管道内的行走和清淤过程进行受力分析,根据分析,选定气缸型号。为了保证清淤机器人具有高安全性,本文采用全气动控制方案。本文采用了行程程序控制回路,根据气动逻辑原理,画出系统的信号-动作状态图(X-D),根据X-D图,运用fluidSIM软件绘制气动原理图进行仿真,验证程序可行性。结合设计方案和仿真的结果,对机器人的机械结构和控制系统的元器件进行选型和加工,并完成元件安装和气管连接,最后在仿真管道内进行试验,根据试验结果进行调节和优化。本文研制的管道机器人具有高安全性和全气动控制的优点,可以在复杂的管道内安全可靠的作业。