管道作为一种输送材料的有效手段,在工业、核设施、石油、天然气和军事装备等领域被广泛使用。为了延长管道的寿命,防止堵塞、泄漏等事故的发生,工作人员必须定期对管道进行有效的检测、清理等维护工作,然而受管道所处环境的限制,人为进行管道维护工作时,存在施工困难,工作量大,工期缓慢等问题。为解决管道施工、维护中存在的问题,降低工作人员的劳动强度和危险性,管道机器人应运而生。本文针对核电厂重要用水系统中的管路,设计了一款大变径可以转T型弯的核电场管道机器人。论述了该管道探查机器人运动部分的结构,并简述了机器人通过相贯T型管的运动方法,驱动模块前运动姿态偏转修正方法;同时结合要求设计了下位机包含的部分硬件模块,采用了ARM Cortex-M4作为核心的STM32F429主芯片控制系统,用来接收上位机的命令并实行对机器人的控制,整个管道机器人的硬件部分具有视觉和环境检测模块,利用舵机实现摄像头旋转,保证摄像头能够拍到管道内全方位的视频数据。最后完成了整个系统硬件部分的测试与调试。在软件设计中,首先确定了各个模块的程序流程图,然后用keil软件给控制器编程序,来控制各个硬件模块部分,同时实现上下位机之间的通讯。