管路機器人主要是根據(jù)管路管徑的變化，調(diào)整支腿的姿態(tài)，使支腿時刻緊貼管內(nèi)壁，然后實現(xiàn)前移。管理機器人的具體結(jié)構(gòu)如下：

    如上圖，機器人主要由前后各三個支腿組成，支腿邊緣各有一個驅(qū)動輪，同時為了使支腿實現(xiàn)運動以適應管壁，在支腿側(cè)邊添加可伸縮斜支撐。

①支腿的建立

   首先在機器人body后側(cè)建立一個傾斜的支腿(便于后面適應管徑)，然后復制、旋轉(zhuǎn)120°建立三個同樣的支腿，具體如下：

同理在前側(cè)也建立3個傾斜的支腿，完成后如下所示：

②伸縮支撐的建立

      在支腿和機器人主體之間建立兩個連桿，具體如下圖，同理也在其他支腿上建立斜支撐：

③驅(qū)動輪的建立

    和上文采用同樣復制旋轉(zhuǎn)的方法在支腿邊緣共建立六個驅(qū)動輪：

④約束副的建立

  如下所示，驅(qū)動輪與支腿之間建立旋轉(zhuǎn)副，支腿與主體建立旋轉(zhuǎn)副，兩個伸縮支撐分別與支腿、主體建立球副，伸縮支撐之間建立移動副。

⑤驅(qū)動的建立

    在每個驅(qū)動輪上建立一個10s10圈的驅(qū)動函數(shù)（數(shù)值的大小可以根據(jù)需要設置）：

    首先建立不同管徑管路的輪廓，然后基于輪廓進行旋轉(zhuǎn)就可生成管路：

 然后在驅(qū)動輪與管路之間建立接觸(接觸中要添加摩擦，否則不會機器人不會前進)：

①被動調(diào)節(jié)

   被動調(diào)節(jié)的原理主要是通過添加具有預載的彈簧，在Preload處加一個負的載荷，表示彈簧此時被壓縮，相當于在初始時刻彈簧壓縮，驅(qū)動輪緊貼在管壁內(nèi)徑上：

經(jīng)過仿真，仿真動畫如下所示：

②主動調(diào)節(jié)

???  主動調(diào)節(jié)的原理主要是應用PID控制，具體原理為：將上文中的彈簧換成單向力，然后建立PID控制force的大小。PID控制系統(tǒng)的輸入為驅(qū)動輪輪心到機器人body中心的距離以及驅(qū)動輪輪心的速度：

???

具體設置如下：

a.建立變量：

  建立P、I、D變量以及驅(qū)動輪輪心到機器人中心的距離(管徑不同，這個距離不同)。

b.建立控制PID控制系統(tǒng)的輸入及PID：

c.將PID控制作為單向力載荷的輸入

經(jīng)過仿真如下：

從上圖可以看出，經(jīng)過PID控制，驅(qū)動輪到達指定的距離與管壁接觸。