电缆线路入地工程作为城市化建设进程的重要组成部分,其应用规模不断增加。电缆排管,多为随路预埋,具有“先集中建,后分期用”的特点。但在应用过程中也暴露出电缆排管因堵塞不通造成不能正常使用或废弃的问题,严重影响城市电网运行的安全稳定。本文在材料技术、机构创新设计、动力技术与传感技术、控制技术等方面展开研究,设计并研制出一种新型电缆排管疏通机器人试用设备,代替传统拉牛疏通方式完成对堵塞排管的疏通,同时减少因排管堵塞不通而造成的“明坡开挖”、重新铺设的成本,具有广泛的社会及经济效益。本课题的主要研究成果包括:(1)对典型管道机器人进行技术分析,论述国内外管道机器人的研究现状,指出管道机器人的未来发展趋势,对本课题的研究起到借鉴和指导作用。(2)调研了天津市电缆敷设情况和目前所采用的电缆排管疏通方式,并对电缆排管堵塞原因及常见堵塞物的类型进行分析和研究。(3)采用SolideWorks三维建模软件完成设备的零部件设计、建立设备模型,并进行加工、装配,得到完整的设备试用样机。(4)采用一种全新的电机和气缸联合驱动的蠕动式单向随动行走机构,在电机和气缸的驱动下,设备不仅能通过狭小的排管,而且能够对排管中的堵塞物进行疏通,为后续的电缆敷设做好铺垫。(5)传感器的应用使设备具有了触觉和视觉,从而实现目标识别与定位。设备前端的照明设备和摄像头采集并实时传输排管内图像,实现排管内环境的可视化。(6)运用ADAMS分析软件进行虚拟样机仿真分析,验证了设备在排管中运动的可行性,并进行样机的现场调试。