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20世紀70年代，石油、化工、天然氣和核工業的發展以及對管道維護的需求刺激了管道中機器人的研究。人們普遍認為，法國j.vr'ertut是研究在線機器人理論和原型的第一人。1978年，他提出了iprivo，一種輪式步行機構模型。20世紀80年代，日本的閩南福田、細繩英石、岡田拓吉、崔正興、金格福田等充分利用法國、美國等國的研究成果和現代技術，研制出各種結構的管道機器人、管道內窺鏡。

我國管道內窺鏡技術的研究已有20多年的歷史。哈爾濱工業大學、沈陽自動化研究所、中國科學院、上海交通大學、清華大學、浙江大學、北京石油化工學院、天津大學、太原理工大學、大慶石油管理局、勝利油田、中原油田等都在這一領域進行了研究。

對于管道爬行機器人的研究，過去對多輪支撐結構的研究很多，因此傳統的輪式移動機器人直接用于圓形管道的檢測和維護。當空間多輪管道機器人的車輪與墻壁接觸時，接觸點與車輪中心之間的連接線的方向為圓柱半徑的方向，車輪的方向與圓柱母線平行。這是管道表面上單輪上部位置的特例。當輪式移動機器人在管道中運行時，由于管道尺寸、彎頭、“t”形接頭等原因，輪式移動機器人在管道中的每個輪子的位置和姿態都是不可預測的。輪子的軸方向不能垂直于管道的半徑。因此，有必要分析管道表面在純滾動和無側滑條件下的單輪運動特性。對于輪式機器人在上海實際應用中遇到的彎曲，以及不規則的直線運動，由于缺乏內耗驅動力、壁的變形以及機器人本身的誤差，機器人在管道中偏離了正確的姿態，甚至發生翻車和堵塞。國內外研究人員主要從結構方面解決這一問題，采用差分和柔性連接，但這會使結構更加復雜，增加成本。

目前，對單輪和輪式管道機器人 的運動學特性和控制理論分析較少，因此有必要建立一套輪式管道爬行機器人的運動學理論。

一個小水箱形狀的管道爬行機器人爬進排水管，并攜帶一個高清攝像機鏡頭。像醫生一樣，它實時監控、記錄、視頻播放和圖像捕捉管道中的情況，并檢查舊管道是否存在變形、斷裂、泄漏、錯位等結構缺陷，以及堵塞和堵塞。一旦發現問題，測試人員可以操作計算機拍攝缺陷的360度膠片并進行標記，從而為以后維護“對癥下藥”提供依據。

過去，下水道檢查主要依靠手電筒和竹竿。檢查員需要進入狹窄和污染的管道，冒著人身傷害的風險工作，檢查員無法到達的地方成為檢查盲區。現在，隨著“機器人”的任命，即管道內窺鏡，這些社會問題可以很容易地解決。“這種機器人可以正確定位缺陷，讓我們完成定點維修，不僅保證了操作人員的安全，還大大減少了挖掘管道的人力、物力和財力，提高了作業效率，減少了對道路交通的影響。“

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