CN109780369B - 一种管道爬行机器人及其爬行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管道爬行机器人及其爬行方法，所述管道机器人包括四个结构相同且依次首尾相连的伸缩机构，所述伸缩机构包括：上支撑板、下支撑板、第一支撑连杆、第二支撑连杆、支撑台、箱体、第一电动机、第二电动机、第一偏心轮和第二偏心轮；本发明通过控制模块对两个电动机进行同步控制，从而驱使伸缩机构收缩或拉伸，并通过四个伸缩机构的相互配合，使管道机器人能够在管道内爬行运动；通过控制模块对两个电动机进行差动控制，从而驱使伸缩机构的两个偏心轮转动角度不同，使伸缩机构朝管道转弯方向转弯，本发明的机器人能适应复杂的管道内部环境，可以高效地代替人类执行管道探测、维修、清扫等作业任务。

Description

一种管道爬行机器人及其爬行方法

技术领域

本发明属于仿生机器人技术领域，具体是一种管道爬行机器人及其爬行方法。

背景技术

作为全球5大运输方式之一，油气运输在国民经济中占有很重要的地位，管道运送石油和天然气有着广泛的应用。一旦运输油气的管道产生损坏和泄露，将造成巨大的损失。管道一般都深埋在地下，海底或建筑物内，这为人工检修带来了很大的不便。而对管道挖掘进行检修的传统方式又会造成管道的损坏和人力的浪费。因此，对管道的检测工作一直是各个国家关注的问题。

在如今，随着信息技术和控制技术的提高，机器人技术得到的巨大的发展。各种功能的机器人也出现在人们的生产和生活当中，而管道机器人的研究也开始进行。管道机器人是一种配置各种传感检测仪器、控制器和执行操作机构，代替人类执行管道探测、维修、清扫等作业任务的自动化或半自动化机器***。利用管道机器人进入管道内部，完成检测和修复的工作，不仅降低了工人的劳动强度，而且提高了检测的效率和稳定性。因此，管道机器人有很重要的研究意义。

蠕动式管道机器人采用仿生学原理，模仿蚯蚓，毛毛虫等动物的运动方式。其运动过程如下：首先机器人前端张紧贴住管道，后端脱离向前运动；之后后端张紧贴住管道，前端向前运动，从而实现前后端的伸长运动。相比于轮式机器人，该类型机器人的优点是越障能力较强，能够通过较大弯曲半径的轨道，且对管壁的磨损较小。但由于蠕动式管道机器人大多采用气动驱动，牵引力有限，且运动方式能量损耗较大，常用于小管径短距离的管道检测。

公开号为CN107842666A的中国发明专利公开了一种仿毛虫蠕动管道爬行机器人及其控制方法，该机器人包括夹持模块、位移模块、蠕动关节和一个转动关节；其中，夹持模块通过锥齿轮传动机构把电机的转矩传递到丝杆上，从而使得丝母滑块沿丝杆方向移动，通过剪式机构通过杠杆原理夹紧力大和夹紧时往前收缩的特点，实现手爪在管外的夹紧和在管内的支撑；位移模块通过两个气缸伸长距离不同和电机带动主动连板转动的组合运动，使夹持模块在平面内灵活转动；然后通过两手爪的交替夹持运动和伸缩关节电缸的往复直线运动，使机器人沿管道蠕动爬行；该申请具有管内爬行和管外爬行的两种工作模式；但是，但是其结构比较复杂，成本较高；且其位移模块采用气动驱动，牵引力有限，运动方式能量损耗较大，且不适用于弯管爬行。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种管道爬行机器人及其爬行方法，该机器人结构简单、成本低廉，由电机驱动爬行，能耗较低，能适应管道内部复杂的环境，可以顺畅通过管道转弯部分。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种管道爬行机器人，包括四个结构相同且依次首尾相连的伸缩机构，分别为第一伸缩机构、第二伸缩机构、第三伸缩机构和第四伸缩机构；所述伸缩机构包括：上支撑板、下支撑板、第一支撑连杆、第二支撑连杆、支撑台、箱体、第一电动机、第二电动机、第一偏心轮和第二偏心轮；所述第一伸缩机构的上支撑板上设有用于探测管道内部障碍或者弯道的探测单元；

所述上支撑板与下支撑板通过第一支撑连杆和第二支撑连杆活动连接；所述支撑台设在下支撑板上，所述箱体固定在所述支撑台上，所述箱体、支撑台与下支撑板通过螺栓固定；所述箱体左、右两外侧壁分别设有第一偏心轮和第二偏心轮，所述箱体左、右两内侧壁分别设有第一电动机和第二电动机，所述第一电动机与第一偏心轮通过传动轴连接，所述第二电动机与第二偏心轮通过传动轴连接；所述上支撑板上设有两个球形滚子，所述两个球形滚子分别与第一偏心轮和第二偏心轮相配合；所述箱体内还设有电源和控制模块，所述电源、控制模块均与第一电动机、第二电动机电连接；所述伸缩机构通过控制模块控制第一电动机、第二电动机工作，带动第一偏心轮、第二偏心轮转动，从而带动伸缩机构做伸缩运动。

具体地，所述第一偏心轮、第二偏心轮均沿周向设有槽轨，所述第一偏心轮、第二偏心轮的槽轨分别与所述上支撑板的两个球形滚子相配合，所述第一偏心轮、第二偏心轮在转动的过程中始终与上支撑板通过槽轨和球形滚子活动连接。

具体地，所述上支撑板、下支撑板均为腰圆形结构，所述腰圆形结构的两边均设有凹槽，所述凹槽内设有安装孔，所述上支撑板、下支撑板通过所述安装孔与第一支撑连杆、第二支撑连杆活动连接。

具体地，所述第一支撑连杆、第二支撑连杆均包括两个活动连接的支撑杆，两个所述支撑杆的自由端分别与上支撑板、下支撑板活动连接。

具体地，所述探测单元包括红外传感器、超声波传感器、激光传感器、摄像头中的一种或多种，所述探测单元分别与电源和控制模块电连接。

与上述一种管道爬行机器人相对应的，本发明还提供了一种管道爬行机器人的爬行方法，包括垂直管道的爬行方法和转弯管道的爬行方法；

所述垂直管道的爬行方法包括以下步骤：

S11，机器人处于初始爬行状态，机器人的第一伸缩机构和第二伸缩机构处于收缩状态，机器人的第三伸缩机构和第四伸缩机构处于拉伸状态；

S12，机器人的第一伸缩机构转换为拉伸状态，同时，第三伸缩机构转换为收缩状态，拉动第四伸缩机构向上移动；

S13，机器人的第二伸缩机构转换为拉伸状态，同时，第四伸缩机构转换为收缩状态，推动第一伸缩机构向上移动；

S14，机器人的第三伸缩机构转换为拉伸状态，同时，第一伸缩机构转换为收缩状态，推动第一伸缩机构和第二伸缩机构向上移动；

S15，机器人的第四伸缩机构转换为拉伸状态，同时，第二伸缩机构转换为收缩状态，机器人恢复到步骤S11的初始爬行状态；

S16，重复步骤S12至S15，使机器人不断沿垂直管道向上爬行；

所述转弯管道的爬行方法包括以下步骤：

S21，当第一伸缩机构上的探测单元探测到弯道后，第二伸缩机构、第三伸缩机构和第四伸缩机构处于收缩状态，第一伸缩机构内的控制模块对第一电动机和第二电动机实行差动控制，使第一伸缩机构靠近弯道内侧的第一支撑连杆小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆大角度拉伸，使机器人的第一伸缩机构进入弯道；

S22，机器人的第二伸缩机构内的控制模块对第一电动机和第二电动机实行差动控制，使第二伸缩机构靠近弯道内侧的第一支撑连杆小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆大角度拉伸，将机器人的第一伸缩机构顶出弯道，此时，第一伸缩机构处于完全拉伸状态，同时机器人的第二伸缩机构进入弯道；

S23，机器人的第三伸缩机构内的控制模块对第一电动机和第二电动机实行差动控制，使第三伸缩机构靠近弯道内侧的第一支撑连杆小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆大角度拉伸，将机器人的第二伸缩机构顶出弯道，此时，第二伸缩机构处于完全拉伸状态，同时机器人的第三伸缩机构进入弯道；

S24，机器人的第一伸缩机构转换为收缩状态，机器人的第四伸缩机构内的控制模块对第一电动机和第二电动机实行差动控制，使第四伸缩机构靠近弯道内侧的第一支撑连杆小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆大角度拉伸，同时，机器人的第二伸缩机构转换为收缩状态，拉动第四伸缩机构通过弯道；此时机器人的状态恢复到垂直管道中的初始爬行状态，即机器人顺利通过弯道。

具体地，机器人的伸缩机构处于收缩状态时，所述伸缩机构的第一偏心轮和第二偏心轮均处于初始位置；当控制模块控制第一电动机和第二电动机同步运转半个周期时，所述第一偏心轮和第二偏心轮同步转动半周，此时，伸缩机构由收缩状态转换为拉伸状态；当控制模块控制第一电动机和第二电动机继续同步运转半个周期时，所述第一偏心轮和第二偏心轮继续同步转动半周回到初始位置，此时，伸缩机构由拉伸状态转换为收缩状态。

具体地，当机器人的伸缩机构进入弯道时，通过控制模块对第一电动机和第二电动机实行差动控制，控制模块控制伸缩机构靠近弯道内侧的第一电动机运转四分之一个周期，靠近弯道外侧的第二电动机运转半个周期，使第一偏心轮转动四分之一周，第二偏心轮转动半周，即实现伸缩机构靠近弯道内侧的第一支撑连杆小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆大角度拉伸。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明通过控制模块对两个电动机进行同步控制，从而驱使伸缩机构收缩或拉伸，并通过四个伸缩机构的相互配合，使管道机器人能够在管道内爬行运动，其结构简单，成本较低，且牵引力足够，能量损耗较小；(2)本发明的机器人能在管道中自动越过障碍或通过弯道，其通过控制模块对两个电动机进行差动控制，从而驱使伸缩机构的两个偏心轮转动角度不同，使伸缩机构朝管道转弯方向转弯，本发明的机器人能适应复杂的管道内部环境，可以高效地代替人类执行管道探测、维修、清扫等作业任务。

附图说明

图1为本发明实施例1中伸缩机构收缩状态的平面结构示意图；

图2为本发明实施例1中伸缩机构收缩状态的立体结构示意图；

图3为本发明实施例1中伸缩机构拉伸状态的平面结构示意图；

图4为本发明实施例1中上支撑板的结构示意图；

图5为本发明实施例3中伸缩机构进入弯道时的结构示意图；

图6为本发明实施例2中管道爬行机器人在垂直管道中爬行的过程示意图；

图7为本发明实施例3中管道爬行机器人在弯道爬行的过程示意图；

图中：100、第一伸缩机构；200、第二伸缩机构；300、第三伸缩机构；400、第四伸缩机构；1、上支撑板；2、下支撑板；3、第一支撑连杆；4、第二支撑连杆；5、支撑台；6、箱体；7、第一电动机；8、第二电动机；9、第一偏心轮；10、第二偏心轮；11、第一螺栓；12、传动轴；13、球形滚子；14、槽轨；15、凹槽；16、第二螺栓；17、第三螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1至3所示，本实施例公开了一种管道爬行机器人，包括四个结构相同且依次首尾相连的伸缩机构，分别为第一伸缩机构100、第二伸缩机构200、第三伸缩机构300和第四伸缩机构400；所述伸缩机构包括：上支撑板1、下支撑板2、第一支撑连杆3、第二支撑连杆4、支撑台5、箱体6、第一电动机7、第二电动机8、第一偏心轮9和第二偏心轮10；所述第一伸缩机构100的上支撑板1上设有用于探测管道内部障碍或者弯道的探测单元；

所述上支撑板1与下支撑板2通过第一支撑连杆3和第二支撑连杆4活动连接；所述支撑台5设在下支撑板2上，所述箱体6固定在支撑台5上，所述箱体6、支撑台5与下支撑板2通过第一螺栓11固定；所述箱体6左、右两外侧壁分别设有第一偏心轮9和第二偏心轮10，所述箱体6左、右两内侧壁分别设有第一电动机7和第二电动机8，所述第一电动机7与第一偏心轮9通过传动轴12连接，第二电动机8与第二偏心轮10通过传动轴12连接；所述上支撑板1上设有两个球形滚子13，所述两个球形滚子13分别与第一偏心轮9和第二偏心轮10相配合；所述箱体6内还设有电源和控制模块，所述电源、控制模块均与第一电动机7、第二电动机8电连接；所述伸缩机构通过控制模块控制第一电动机7、第二电动机8工作，带动第一偏心轮9、第二偏心轮10转动，从而带动伸缩机构做伸缩运动。

具体地，所述第一偏心轮9、第二偏心轮10均沿周向设有槽轨14，所述第一偏心轮9、第二偏心轮10的槽轨14分别与所述上支撑板1的两个球形滚子13相配合，所述第一偏心轮9、第二偏心轮10在转动的过程中始终与上支撑板1通过槽轨14和球形滚子13活动连接；当所述电动机转动半周时，传动轴12带动偏心轮转动半周，偏心轮与上支撑板1上的球形滚子13相配合，从而将上支撑板1顶起，带动支撑连杆伸长，从而实现伸缩机构伸长；当所述电动机继续转动半周时，传动轴12继续带动偏心轮转动半周，偏心轮与上支撑板1上的球形滚子13相配合，拉动下支撑板2向上运动，带动支撑连杆收缩，从而实现伸缩机构收缩。

进一步地，所述第一偏心轮9、第二偏心轮10为圆形，其直径为50mm，厚度为6mm；所述槽轨14宽2mm，深5mm；所述第一偏心轮9、第二偏心轮10的偏心距为18mm；

具体地，所述支撑台5为40×10×5mm长方体，用来支撑箱体6；

具体地，所述箱体6为40×40×45mm长方体，内部中空，厚度为2mm，内部用来固定电动机，所述箱体6三个侧壁开均设有安装孔，分别用于安装两个电动机以及将箱体6、支撑台5固定在下支撑板2上；

具体地，如图4所示，所述上支撑板1、下支撑板2均为腰圆形结构，所述腰圆形结构的两边均设有凹槽15，所述凹槽15内设有安装孔，所述上支撑板1、下支撑板2通过所述安装孔与第一支撑连杆3、第二支撑连杆4活动连接；所述上支撑板1/下支撑板2总长度为90mm，宽度为40mm，厚度为3mm，两侧半圆的半径为20mm。

具体地，所述第一支撑连杆3、第二支撑连杆4均包括两个活动连接的支撑杆，两个所述支撑杆通过第二螺栓16活动连接；两个所述支撑杆的自由端分别与上支撑板1、下支撑板2通过第三螺栓17活动连接；所述支撑杆长度为53mm，厚度为3mm。

具体地，所述探测单元包括红外传感器、超声波传感器、激光传感器、摄像头中的一种或多种，所述探测单元分别与电源和控制模块电连接。

具体地，所述机器人整体装置外部可以做一层蒙皮，使机器人内部不被管道内杂物和灰尘损坏。

实施例2

如图6所示，本实施例提供了一种管道爬行机器人在垂直管道的爬行方法，具体包括以下步骤：

S11，机器人处于初始爬行状态，机器人的第一伸缩机构100和第二伸缩机构200处于收缩状态，机器人的第三伸缩机构300和第四伸缩机构400处于拉伸状态；通过第一伸缩机构100和第二伸缩机构200的支撑连杆抵住管道，提供摩擦力，防止机器人掉落；

S12，机器人的第一伸缩机构100转换为拉伸状态，同时，第三伸缩机构300转换为收缩状态，拉动第四伸缩机构400向上移动；通过第二伸缩机构200和第三伸缩机构300的支撑连杆抵住管道，这样既可以保证机器人克服重力所需的足够摩擦力，同时又可以拉动机器人第四伸缩机构400向上移动；

S13，机器人的第二伸缩机构200转换为拉伸状态，同时，第四伸缩机构400转换为收缩状态，推动第一伸缩机构100向上移动；通过第三伸缩机构300和第四伸缩机构400的支撑连杆抵住管道，提供足够摩擦力的同时，又可以推动第一伸缩机构100向上移动；

S14，机器人的第三伸缩机构300转换为拉伸状态，同时，第一伸缩机构100转换为收缩状态，推动第一伸缩机构100和第二伸缩机构200向上移动；通过第一伸缩机构100和第四伸缩机构400的支撑连杆抵住管道，提供足够摩擦力的同时，推动第一伸缩机构100和第二伸缩机构200向上移动；

S15，机器人的第四伸缩机构400转换为拉伸状态，同时，第二伸缩机构200转换为收缩状态，机器人恢复到步骤S11的初始爬行状态；

S16，重复步骤S12至S15，使机器人不断沿垂直管道向上爬行；

具体地，机器人的伸缩机构处于收缩状态时，所述伸缩机构的第一偏心轮9和第二偏心轮10均处于初始位置，此时伸缩机构的高度为60.58mm,宽度为166.30mm；当控制模块控制第一电动机7和第二电动机8同步运转半个周期时，所述第一偏心轮9和第二偏心轮10同步转动半周，此时，伸缩机构由收缩状态转换为拉伸状态，此时所述伸缩机构的高度为98.42mm，宽度为115.28mm；当控制模块控制第一电动机7和第二电动机8继续同步运转半个周期时，所述第一偏心轮9和第二偏心轮10继续同步转动半周回到初始位置，此时，伸缩机构由拉伸状态转换为收缩状态。

实施例3

如图5、7所示，本实施例提供了一种管道爬行机器人在弯道爬行的方法，具体包括以下步骤：

S21，当第一伸缩机构100上的探测单元探测到弯道后，第二伸缩机构200、第三伸缩机构300和第四伸缩机构400处于收缩状态，第一伸缩机构100内的控制模块对第一电动机7和第二电动机8实行差动控制，使第一伸缩机构100靠近弯道内侧的第一支撑连杆3小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆4大角度拉伸，使机器人的第一伸缩机构100进入弯道；

S22，机器人的第二伸缩机构200内的控制模块对第一电动机7和第二电动机8实行差动控制，使第二伸缩机构200靠近弯道内侧的第一支撑连杆3小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆4大角度拉伸，将机器人的第一伸缩机构100顶出弯道，此时，第一伸缩机构100处于完全拉伸状态，同时机器人的第二伸缩机构200进入弯道；

S23，机器人的第三伸缩机构300内的控制模块对第一电动机7和第二电动机8实行差动控制，使第三伸缩机构300靠近弯道内侧的第一支撑连杆3小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆4大角度拉伸，将机器人的第二伸缩机构200顶出弯道，此时，第二伸缩机构200处于完全拉伸状态，同时机器人的第三伸缩机构300进入弯道；

S24，机器人的第一伸缩机构100转换为收缩状态，机器人的第四伸缩机构400内的控制模块对第一电动机7和第二电动机8实行差动控制，使第四伸缩机构400靠近弯道内侧的第一支撑连杆3小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆4大角度拉伸，同时，机器人的第二伸缩机构200转换为收缩状态，拉动第四伸缩机构400通过弯道；此时机器人的状态恢复到垂直管道中的初始爬行状态，即机器人顺利通过弯道。

具体地，当机器人的伸缩机构进入弯道时，通过控制模块对第一电动机7和第二电动机8实行差动控制，控制模块控制伸缩机构靠近弯道内侧的第一电动机7运转四分之一个周期，靠近弯道外侧的第二电动机8运转半个周期，使第一偏心轮9转动四分之一周，第二偏心轮10转动半周，即实现伸缩机构靠近弯道内侧的第一支撑连杆3小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆4大角度拉伸。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种管道爬行机器人，其特征在于，包括四个结构相同且依次首尾相连的伸缩机构，分别为第一伸缩机构、第二伸缩机构、第三伸缩机构和第四伸缩机构；所述伸缩机构包括：上支撑板、下支撑板、第一支撑连杆、第二支撑连杆、支撑台、箱体、第一电动机、第二电动机、第一偏心轮和第二偏心轮；所述第一伸缩机构的上支撑板上设有用于探测管道内部障碍或者弯道的探测单元；

所述上支撑板与下支撑板通过第一支撑连杆和第二支撑连杆活动连接；所述支撑台设在下支撑板上，所述箱体固定在所述支撑台上，所述箱体、支撑台与下支撑板通过螺栓固定；所述箱体左、右两外侧壁分别设有第一偏心轮和第二偏心轮，所述箱体左、右两内侧壁分别设有第一电动机和第二电动机，所述第一电动机与第一偏心轮通过传动轴连接，所述第二电动机与第二偏心轮通过传动轴连接；所述上支撑板上设有两个球形滚子，所述两个球形滚子分别与第一偏心轮和第二偏心轮相配合；所述箱体内还设有电源和控制模块，所述电源、控制模块均与第一电动机、第二电动机电连接；所述伸缩机构通过控制模块控制第一电动机、第二电动机工作，带动第一偏心轮、第二偏心轮转动，从而带动伸缩机构做伸缩运动。

2.根据权利要求1所述的一种管道爬行机器人，其特征在于，所述第一偏心轮、第二偏心轮均沿周向设有槽轨，所述第一偏心轮、第二偏心轮的槽轨分别与所述上支撑板的两个球形滚子相配合，所述第一偏心轮、第二偏心轮在转动的过程中始终与上支撑板通过槽轨和球形滚子活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种管道爬行机器人，其特征在于，所述上支撑板、下支撑板均为腰圆形结构，所述腰圆形结构的两边均设有凹槽，所述凹槽内设有安装孔，所述上支撑板、下支撑板通过所述安装孔与第一支撑连杆、第二支撑连杆活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种管道爬行机器人，其特征在于，所述第一支撑连杆、第二支撑连杆均包括两个活动连接的支撑杆，两个所述支撑杆的自由端分别与上支撑板、下支撑板活动连接。

5.根据权利要求1所述的一种管道爬行机器人，其特征在于，所述探测单元包括红外传感器、超声波传感器、激光传感器、摄像头中的一种或多种，所述探测单元分别与电源和控制模块电连接。

6.一种基于权利要求1至5任一项所述管道爬行机器人的爬行方法，其特征在于，包括垂直管道的爬行方法和转弯管道的爬行方法；

所述垂直管道的爬行方法包括以下步骤：

S11，机器人处于初始爬行状态，机器人的第一伸缩机构和第二伸缩机构处于收缩状态，机器人的第三伸缩机构和第四伸缩机构处于拉伸状态；

S12，机器人的第一伸缩机构转换为拉伸状态，同时，第三伸缩机构转换为收缩状态，拉动第四伸缩机构向上移动；

S13，机器人的第二伸缩机构转换为拉伸状态，同时，第四伸缩机构转换为收缩状态，推动第一伸缩机构向上移动；

S14，机器人的第三伸缩机构转换为拉伸状态，同时，第一伸缩机构转换为收缩状态，推动第一伸缩机构和第二伸缩机构向上移动；

S15，机器人的第四伸缩机构转换为拉伸状态，同时，第二伸缩机构转换为收缩状态，机器人恢复到步骤S11的初始爬行状态；

S16，重复步骤S12至S15，使机器人不断沿垂直管道向上爬行；

所述转弯管道的爬行方法包括以下步骤：

S21，当第一伸缩机构上的探测单元探测到弯道后，第二伸缩机构、第三伸缩机构和第四伸缩机构处于收缩状态，第一伸缩机构内的控制模块对第一电动机和第二电动机实行差动控制，使第一伸缩机构靠近弯道内侧的第一支撑连杆小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆大角度拉伸，使机器人的第一伸缩机构进入弯道；

S22，机器人的第二伸缩机构内的控制模块对第一电动机和第二电动机实行差动控制，使第二伸缩机构靠近弯道内侧的第一支撑连杆小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆大角度拉伸，将机器人的第一伸缩机构顶出弯道，此时，第一伸缩机构处于完全拉伸状态，同时机器人的第二伸缩机构进入弯道；

S23，机器人的第三伸缩机构内的控制模块对第一电动机和第二电动机实行差动控制，使第三伸缩机构靠近弯道内侧的第一支撑连杆小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆大角度拉伸，将机器人的第二伸缩机构顶出弯道，此时，第二伸缩机构处于完全拉伸状态，同时机器人的第三伸缩机构进入弯道；

S24，机器人的第一伸缩机构转换为收缩状态，机器人的第四伸缩机构内的控制模块对第一电动机和第二电动机实行差动控制，使第四伸缩机构靠近弯道内侧的第一支撑连杆小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆大角度拉伸，同时，机器人的第二伸缩机构转换为收缩状态，拉动第四伸缩机构通过弯道；此时机器人的状态恢复到垂直管道中的初始爬行状态，即机器人顺利通过弯道。

7.根据权利要求6所述的管道爬行机器人的爬行方法，其特征在于，机器人的伸缩机构处于收缩状态时，所述伸缩机构的第一偏心轮和第二偏心轮均处于初始位置；当控制模块控制第一电动机和第二电动机同步运转半个周期时，所述第一偏心轮和第二偏心轮同步转动半周，此时，伸缩机构由收缩状态转换为拉伸状态；当控制模块控制第一电动机和第二电动机继续同步运转半个周期时，所述第一偏心轮和第二偏心轮继续同步转动半周回到初始位置，此时，伸缩机构由拉伸状态转换为收缩状态。

8.根据权利要求6所述的管道爬行机器人的爬行方法，其特征在于，当机器人的伸缩机构进入弯道时，通过控制模块对第一电动机和第二电动机实行差动控制，控制模块控制伸缩机构靠近弯道内侧的第一电动机运转四分之一个周期，靠近弯道外侧的第二电动机运转半个周期，使第一偏心轮转动四分之一周，第二偏心轮转动半周，即实现伸缩机构靠近弯道内侧的第一支撑连杆小角度拉伸，靠近弯道外侧的第二支撑连杆大角度拉伸。

Images