管道机器人有着广泛的应用前景和社会需求,它可以应用于工业、农业、航空、航天、国防、冶金、石油化工及城市水暖供应等领域。管道机器人技术是多学科技术的综合,它是驱动器、传动装置、传感器、控制器、电源等的高度集成。目前的管道机器人受到能源供给的限制,不能长时间远距离进行工作,因此本文研究了一种新型无缆管道机器人,该机器人携带动力转换装置即发电机,并利用流体自身能量来运动和工作。该研究对管道机器人实现在管道内长时间、远距离工作有着特别的意义。 论文的研究内容包括: (1) 在查阅和掌握大量有关文献资料的基础上,对现代管道机器人的国内外科研进展情况进行较为全面和详实的介绍,并提出了在研究管道机器人上所存在的一些问题。 (2) 详细介绍了新型无缆管道机器人的机械结构设计,包括发电部分结构设计、支撑轮组件的设计和导向机构设计。为新型无缆管道机器人的研究奠定了基础。 (3) 介绍了机器人控制系统的总体设计方案,包括电磁铁驱动模块、CPLD扩展模块、无线通信模块、电源模块等。搭建了一个基于AT89S52单片机的控制平台,设计了机器人控制电路,并给出了具体的软件设计方案。