微管道机器人是一种用于管道检测、清理或者维修的特殊机器人。它在军事装备、工业运输和燃气供应等领域的管道检测中有着较广的用途，因此受到了广泛的研究。由于当前微管道机器人均为有缆驱动，行走距离有限，而且研究过程中没有考虑流体介质的影响，因此本文设计了一种利用管道流体驱动，适用于长距离细小管道内壁缺陷检测的微机器人。该结构应用于直径20mm左右的金属管道，携带传感器及蓄电池来检测管内壁的缺陷，同时叶轮在流体的冲击下转动，利用能量转换装置发电，为检测装置补充能量。综合考虑管道介质的影响，确定传感器、发电机和蓄电池等的类型及相关参数。设计叶轮的形状和尺寸，利用有限元方法验证叶轮的强度和刚度，利用模态分析验证其动态特性。分析微管道机器人在水平和竖直管道中的运动，计算受到的推力和阻力大小，建立其动力学模型，讨论影响机器人运动速度的因素。对支撑脚进行优化分析，选择合适的线形和尺寸，确定微管道机器人自适应管径的范围。建立三维模型，利用流体分析软件Fluent对微管道机器人在管道中的运动过程模拟仿真，分析微管道机器人周围的流速分布和压力分布情况，对叶轮前后压力的积分计算，求解流体所提供的推力大小，与理论计算相比较。考虑流体能量对微管道机器人运动的影响，分析了流体和管道机器人之间的相互作用，对自驱动微管道机器人的改进和设计有一定的借鉴意义。