无论在生活还是在工业中,管道用途广泛,随处可见,检测维修也成为必要但又繁重的工作。由于环境的特殊,城市排水管道检测尤其繁难费时。而在现代社会,采用管道机器人检测或维修在国内外成为大势所趋,国内目前比较落后。本文主要针对轮式管道检测机器人研发了控制系统,包括控制平台的软硬件设计和机器人控制功能的实现。在上位机中,设计了一个具有丰富功能的操控面板,组建了工控PC系统用于管道视频处理和三维重建,设计了上位机控制器,实现了上位机的操控功能,完成了工控机、操控面板、下位机相互之间的通信。在下位机中,将嵌入式Linux系统移植到ARM9芯片中,并设计了基于多线程的程序架构,实现了多机串口通信及机器人的各项功能,如机器人行走、云台升降、照明调节、数据采集等。此外,本文还设计了可靠的工控手提箱、电源系统和一套高效可靠易扩展的串口通讯协议及其解码方法。在对轮式管道机器人的车轮和整体分别进行运动学分析后,将一些特性运用到了机器人位姿控制中。在位置控制方式中,可以让机器人小车安全得前进预定的距离;在姿态控制中,利用运动姿态测量系统反馈的数据,使用模糊算法控制机器人的姿态。在轮式管道检测机器人的上述技术经过验证有效后,本课题将其进行了迁移和应用,设计了一款更加实用的电缆沟巡视检测机器人,试用效果良好。同时,也为后续的管道三维重建提供了技术平台。