工业设备中大量的细小管道经过长时间的使用后，会出现各种各样的缺陷，给生产和生活带来安全隐患。由于对细小管道的检修与维护比较困难，所以对能携带探测或维修装置对管道进行检测和维修的管道机器人的需求日益增加。基于国内外已取得的科研成果，对应用于内径60mm左右的微型管道机器人的移动机构、控制系统、视觉检测系统等进行了研究。主要工作有以下几个方面：首先介绍了管道检测机器人的历史、现状、前沿发展情况及国内外科研成果，在比较分析几种典型的移动机构形式的基础上提出了一种新型的直进轮式移动机构。从力学、运动学的角度对移动机构进行了分析与设计。其次，对管道机器人的运动控制系统进行了研究。主要搭建了一个基于微机的控制平台，采用运动控制卡和驱动器对电机进行控制，并开发了相应控制的软件。最后，对视觉检测系统进行了研究。提出了一种简单的探测器结构，对其图像照明、获取、接收显示部分进行了设计分析。利用现有的算法编制了图像处理软件。经过理论分析与实验验证，本课题设计的直进轮式微型管道机器人具有负载能力强、运动平稳及采集的图像能清晰的检测出管道内壁的缺陷等许多的优点。