随着工业化的发展,管道被大量应用于各种领域,尤其是中型管道在运输物资方面起到了关键作用,必要的管道维护和检测保证了物资的运输效率和安全。由于人力维护的高成本性、低效性、危险性等一系列问题的存在,越来越多的科研机构和高校把目光放在管道机器人领域。由于中大型管道的尺寸过大,小型管道机器人受尺寸限制,无法适应中型管道。同时由于已出现的管道机器人大多为单一驱动,无法适应复杂的管道环境。混合驱动管道机器人,一种具有多种驱动方式的管道机器人。这种多模式驱动管道机器人,能够针对不同管内环境采取不同的驱动方式,增强了管道机器人在管内的适应性和越障能力,本文基于一种并联机构,设计一种针对中型管道的混合驱动管道机器人。根据中型管道的工况要求,确定技术参数与总体设计方案,并优选出合理的驱动类型。完成了对混合驱动管道机器人进行三维数字化建模设计,并对关键受力零件进行ANSYS分析,确保受力较大的零件在设计中的合理性。其支撑驱动单元选取一种具有连续转轴的3-UPU并联机构,从该并联机构的几何尺寸限制与自由度方面对其在管内进行支撑驱动的可行性进行分析,通过运动仿真验证其在弯管道内运动的可行性。通过虚位移方法建立动力学方程,对其动力学特性进行分析和验证,为样机制作部件选型进行验证。螺旋驱动单元选取四叶螺旋的设计方案,分别对螺旋驱动时直管道与弯管道内的螺旋线的轨迹线建立位置矩阵,通过MATLAB对其数学模型进行验证,进而验证螺旋驱动在弯管道内的通过性。随后对管道机器人在管道内的避障能力进行分析,分别得出不同驱动的管内避障能力。最后对混合驱动管道机器人进行ADAMS模拟实验,分析在不同的管内环境和不同螺旋角下牵引力的大小,确定该管道机器人在特定工况下具有牵引力的大小和进一步确定螺旋角的取值范围,为后续的样机制作及机器人的运动性能测试进行模拟验证。