程 航，喻九阳，戴耀南，詹博文，夏文凤，胡天豪，张德安

武汉工程大学，湖北省绿色化工装备工程技术研究中心，湖北 武汉430205

工业生产中，油-气管道承担着为水、石油、煤气等物质的运输任务，随着使用年限的延长，管道内容易发生污染、堵塞、破损等现象，影响工业生产的正常进行［1］。尤其是高温高压油-气管道系统的崩溃将造成国家财产的巨大损失和人民生命安全的严重威胁［2］，我国油-气管道情况如图1所示。

常用的管道检测方法多为人工检测，此方法危险系数高，检测效率低。随着机器人技术的发展和管道安全问题的重视，促进了管道检测机器人的推广。管道检测机器人能代替人进入复杂多变的管道环境中，完成管道的检测和维护等工作，减轻人工劳动强度，保证管道检测的安全要求［3］。故大力发展油-气管道检测机器人具有较高的应用前景和经济效益，亦是对国家的社会安全、科技安全的保障［4］。

1 油-气管道机器人现状

20世纪70年代末，美国斯坦福大学研制出名为Shakey的移动机器人，它是世界上第一台人工智能移动机器人［5］，同一时期，为了能够适应复杂地形环境的运动，设计和研制了多足步行机器人General Electric Quadruped［6］。20世纪80年代，韩国Sungkyunwan大学开始研制天然气管道检测的MRINSPECT系列管道机器人［7］，其采用了多轴差速齿轮机构，以适应直管或弯管环境。20世纪90年代，管道机器人在实际应用中表现出巨大潜力，日本Sony公司［8］研制出AIBO机器人和SDR-3X仿人形机器人［9］，其更加贴合实际运用，功能也更全面。……