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介绍了一种带有三维重建功能的新型管道检测机器人。通过对机器人模型在平面上运动学进行分析，包括机器人直线运动姿态变化分析、转弯运动姿态变化分析，进而设计运动控制算法，对机器人的多个目标参数进行优化，设计出虚拟样机。通过机器人系统设计，包括机械本体、电气系统及软件的设计，制作出样机并搭建实验平台，在平面上进行行走实验，通过实验验证其运动学理论的正确性。其在平面的运动姿态的分析研究，对今后研究管道内部复杂三维曲面路径的运动分析具有一定的铺垫作用。