Design and research on dual adaptive pipeline robots for round and square pipes

GAO Jiuyang; MENG Xinyue; XIE Zhonggeng; WANG Dongyang; DAI Yaonan

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2025.08.013

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Design and research on dual adaptive pipeline robots for round and square pipes

Design·Calculation | 更新时间：2025-08-16

- Design and research on dual adaptive pipeline robots for round and square pipes
  增强出版
- Journal of Mechanical Transmission Vol. 49, Issue 8, Pages: 101-110(2025)
- 作者机构：
  
  武汉工程大学机电工程学院湖北省绿色化工装备工程技术研究中心，武汉 430205
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2025.08.013
  CLC： TP242
- Received：31 March 2024，
  
  Revised：08 May 2024，
  
  Published：15 August 2025
- 稿件说明：
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高九阳，孟馨悦，谢中耕，等. 圆方管双适配自适应管道机器人设计与研究［J］. 机械传动，2025，49（8）：101-110.

GAO Jiuyang，MENG Xinyue，XIE Zhonggeng，et al. Design and research on dual adaptive pipeline robots for round and square pipes［J］. Journal of Mechanical Transmission，2025，49（8）：101-110.
高九阳，孟馨悦，谢中耕，等. 圆方管双适配自适应管道机器人设计与研究［J］. 机械传动，2025，49（8）：101-110. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2025.08.013.

GAO Jiuyang，MENG Xinyue，XIE Zhonggeng，et al. Design and research on dual adaptive pipeline robots for round and square pipes［J］. Journal of Mechanical Transmission，2025，49（8）：101-110. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2025.08.013.

摘要

目的

为提高履带式管道机器人在不同规格管道中的自适应管径过弯能力，设计制作一款可同时适用于方管及圆管、可转换的管道检测机器人。

方法

着重分析了圆方管双适配检测机器人在管道内过弯时的几何约束和运动状态，以验证管道机器人设计的合理性；运用Ansys软件对机器人结构进行有限元分析，并利用Adams软件对机器人在管道内的可通过性及运动参数进行分析，以证明其适应性。

结果

试验结果表明，所设计的圆方管双适配机器人结构合理，能够顺利通过弯道。该研究为管道机器人的结构设计提供了依据。

Abstract

Objective

To improve the adaptive bending ability of crawler-type pipeline robots in different sizes of pipelines

a pipeline inspection robot that can adapt to both square and circular pipes has been designed and manufactured.

Methods

This study mainly focused on analyzing the geometric constraints and motion states of the dual-adapter detection robot for circular and square pipes when bending inside the pipeline

in order to verify the rationality of the pipeline robot design. The finite element analysis of the robot structure was carried out using Ansys software

and the passability and motion parameters of the robot inside the pipeline were analyzed using Adams software to prove its adaptability.

Results

Test results show that the designed dual-adapter robot for circular and square pipes has a reasonable structure and can successfully pass through bends. This study provides a basis for the structural design of pipeline robots.

关键词

Keywords

references

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