1. 本选题研究的目的及意义
随着城市化进程的加快，排水管道作为城市基础设施的重要组成部分，其运行状况直接关系到城市水环境安全和居民生活质量。
近年来，由于管道老化、腐蚀、违规排放等原因，管道内部出现破裂、变形、淤积等问题日益突出，传统的依靠人工进行管道检测的方式存在着效率低下、成本高昂、安全风险大等弊端，已难以满足现代化城市管理的需求。
开发高效、智能、安全的排水管道检测机器人，实现管道内部缺陷的快速识别和定位，对于保障城市排水管网安全运行、提高维护效率、降低维护成本具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着机器人技术和传感器技术的快速发展，管道检测机器人技术取得了显著进步，并在实际应用中取得了一定的成果。
1. 国内研究现状
国内对于管道检测机器人的研究起步相对较晚，但发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题主要研究内容包括以下几个方面：
1.需求分析与总体方案设计:分析排水管道检测机器人的功能需求，确定机器人的系统组成、工作原理以及主要技术指标。
2.履带式移动机构设计:根据管道环境特点，设计机器人的履带式移动机构，包括履带类型、尺寸参数、驱动方式等，并进行运动学分析，确保机器人能够在管道内稳定行驶、转向和越障。
4. 研究的方法与步骤
本课题研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研与需求分析：查阅国内外相关文献，了解管道检测机器人技术现状和发展趋势，分析排水管道检测机器人的功能需求，确定设计目标和技术指标。
2.总体方案设计：根据需求分析结果，确定机器人的系统组成、工作原理、主要技术参数等，并进行初步的方案设计。
3.履带式移动机构设计：根据管道环境特点，设计机器人的履带式移动机构，包括履带类型、尺寸参数、驱动方式等，并进行运动学分析，确保机器人能够在管道内稳定行驶、转向和越障。
5. 研究的创新点
本课题将在以下几个方面进行创新性研究：
1.自适应履带式移动机构：针对复杂多变的排水管道环境，设计一种能够根据管道尺寸和形状变化而自动调节的履带式移动机构，提高机器人的适应性和通过性。
2.高效稳定的驱动与转向系统：采用新型驱动电机和传动机构，设计高效节能、稳定可靠的驱动与转向系统，提高机器人的运动性能和续航能力。
3.智能化控制系统：集成多种传感器信息，开发基于机器视觉的管道环境感知算法，实现机器人的自主导航、避障和路径规划，提高机器人的智能化水平和自动化程度。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 王田苗,刘进,熊蓉,等.面向灾后救援场景的蛇形机器人研究进展与挑战[J].机器人,2022,44(05):513-530.
[2] 刘少强,李瑞,刘国栋,等.面向城市地下空间的探测机器人研究现状与发展趋势[J].机器人,2021,43(01):94-107 116.
[3] 张增辉,丁宁,郑浩峻,等.管道机器人在轨检测技术研究综述[J].机械工程学报,2021,57(23):1-18.
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