市政管道系统如同一个城市的动脉,它的拥堵畅通情况直接影响一个城市的正常运行,其中排水管道的阻塞会造成城市内涝。经常的清理淤积物是保持管路通畅最为有效的方法。目前的清淤主要靠人工,对于大直径主干管道,人员进入清理还可行,对于大量的小直径支线管道,人员无法进入,只能局部疏通,严重的只能开挖,影响城市功能。对于诸多人员不可进入的场合,采用机器人作业是非常有效的。机器人技术是目前发展最快的方向之一,也是未来制造产业发展方向。目前已经投入使用的管道探测机器人能够在管道中完成管路缺陷检测,为管道施工的验收提供了新的手段。本论文研制了一种以压缩空气为动力,适用于小直径的管道,且具有清淤、探测及视频实时传输功能的清淤机器人。所研制的机器人采用前后两盘结构,各自带有支撑气缸,两盘之间有推进气缸以及波纹管相连接。当机器人放到排水管道中后,其各个气缸依照控制顺序分别动作,实现在排水管道中行走,同时驱动波纹泵吸排淤泥,淤泥通过排污管输送到地面。淤积物含水量的不同直接影响机器人清淤的性能与状态。本论文对不同含水量淤积物的物理性质进行分析,推导出淤积物的粘度与其含水量的关系,确定出输送过程中不同部位的受力情况,进而建立了淤积物在管道中运动过程的静、动态特性。同时也对波纹泵的压力、流量特性完成了理论计算。结合方案设计与理论分析结果,完成了机器人机械结构元器件的选型与加工,机械系统的安装调试；完成了基于单片机的逻辑控制系统的设计与调试；实现了视频传输；进行了清淤机器人样机整体的研制、调试以及实验室试验。本论文研制的管道清淤机器人具有在管道内行走、清淤、检测等功能,为实现城市管道清淤的智能化奠定了基础。