该课题是为实现对小管径管道的安全检测而提出的,同时也作为非逐点扫描方法检测管道所遇到的难点和检测不准确性的一种弥补,进而利用现行条件下国内外迅猛发展的机器视觉技术,对传统的管道进行无损检测,能够充分利用机器视觉和人工智能方面的优势,对管道的安全性做一些有意义的研究工作.该论文首先对现代管道检测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,从而能够看出该课题的研究重要性和研究方向,做好自己的定位,同时给出了自己对管道机器人的未来发展方向的展望和现代管道机器人在研发和产品化中所遇到问题的解决方法.然后,介绍机器人整体结构方案设计,这里主要为实现整个系统的功能要求,对光机电系统构成部分进行分析和构建说明.之后,主要从力学运动学分析的角度对机器人移动机构进行分析与设计,并给出了设计结果.其次,在机器人运动驱动控制分析与设计部分,主要搭建了一个基于DSP的控制平台,自制了电机驱动卡和控制卡,并开发了相应的软件,对已开发的驱动卡、控制卡进行了硬件测试,测试结果表明硬件电路合理,这为进一步工作打下了基础.最后,自己利用现有的算法编制了图像处理软件,并且从图像处理的基本理论出发,将现代的图像分析方法如图像的各种变换、图像的增强、图像分割等方法进行应用,从而对管道机器人所采集的管道自然腐蚀缺陷进行了处理,得到了较为理想的处理结果,为后期的图像识别和管道内壁缺陷的判定积累了经验.该课题抛开传统的大管径管道检测的机器人模型,而追求设计简单、小型化、适用化,而且在控制上和图像接口卡上都引入了DSP,这为未来的实时车载微型机器人系统奠定了基础.