随着社会的进步以及工业科技的发展,越来越多的领域需要面临对经过狭窄腔道后在非结构化环境内执行检测作业的难题,传统刚性结构形式的机器人由于结构尺寸庞大、灵活性差及环境适应能力低等因素,不能满足经过狭窄腔道后对腔体内目标进行全方位多自由度检测作业的要求。鉴于此,本课题设计了一款具有特殊结构的、能经过狭窄腔道后并在非结构化环境内开展全方位多自由度检测作业的连续型机器人,深入探究了连续型经狭窄腔检测机器人的结构设计、运动学、优化设计和控制等问题。首先,在对应用场景的特征以及作业环境的特性进行了深入分析的基础上,设计了一款线驱动连续型经狭窄腔检测作业机器人。连续型机械臂由两组关节构成,具有良好的弯曲性能和环境适应能力,其外圆直径15mm,总长度250mm;对连续型经狭窄腔检测作业机器人的机械结构和驱动原理进行了阐述。其次,基于几何分析方法,建立了连续型机械臂的运动学模型,对连续型机械臂单组关节和两组关节的驱动空间、操作空间与关节空间之间的运动学映射关系进行了深入分析,并对连续型机械臂的驱动空间与关节空间之间的运动学进行了仿真分析。然后,分别对连续型机械臂关节空间到操作空间、驱动空间的速度雅可比矩阵进行了系统的分析;为提高连续型经狭窄腔检测机器人在整个工作空间内的灵活性,选用全域条件数指标对连续型机械臂进行了结构优化;并对连续型狭窄腔检测机器人的工作空间进行了研究。最后,在完成连续型经狭窄腔检测机器人控制系统设计的基础上,制作了原理样机,搭建了连续型经狭窄检测机器人实验平台;对连续型机械臂进行了运动仿真研究,并开展了原理样机的姿态实验,验证了连续型经狭窄腔检测机器人机械结构设计的合理性、运动学模型的准确性、控制系统的有效性。