目前,油气管道检测通常采用管道内输送介质的流动作为驱动进行作业,无法满足在无流体推动或需定点检修情况下的检测需求,存在无收发球筒、低输量在役管道内检测和新建管道投产前内检测难以实施的问题,因此本文设计了一种应用于长输管道以长续航电池作为动力源的自适应油气管道牵引机器人。该机器人能够在油气管道内提供较大牵引力并进行长距离行驶、并且可拖动作业设备进行长距离输送同时完成管道内作业。主要研究内容如下:通过对管道牵引机器人的运动方式、驱动方式及供电方式的优缺点分析比较,确定管道牵引机器人采用电池供电、伺服电机驱动、支撑轮进行弹性增压的设计方案;根据设计方案对管道牵引机器人总体结构进行详细设计,在Solid Works中进行总体结构建模,为后期的样机研制做好基础。通过对管道牵引机器人的牵引性能进行理论分析,得出牵引力与正向压力施力部件所施加的力及本体重力之间的关系;并且提出一种弯道通过性几何约束的理论分析模型,建立起管道尺寸同机器人尺寸之间的关系方程,为管道牵引机器人的管内作业提供了理论支撑。根据管道牵引机器人的实际工作环境及内容构建管道牵引机器人的控制框架,由此对主控模块、电机控制器等主要硬件进行选型搭建;并介绍管道牵引机器人实际工作时所采用的跟踪定位及通讯系统,完成管道牵引机器人的系统搭建。根据结构设计进行管道牵引机器人的零部件加工、样机的装配及控制系统的调试,并进行管道牵引机器人的室内管道性能测试及室外现场管道牵拉作业验证,实现在无外界动力源的情况下依靠自身动力牵引检测作业设备在管道内平稳运行作业,验证新型自驱牵引机器人设计的可靠性、实用性及适用性,对于检测设备在管道内实现自主动力行走具有重要的参考意义。