控制棒驱动机构（CRDM）是核电站反应堆的核心部件之一,其作用是在核电站运行期间,保持或改变控制棒组件（CRA）插入反应堆堆芯的深度,以此来实现对反应堆反应速率的控制。但控制棒驱动机构排布紧密,所在区域空间狭小,可用于检查的窗口尺寸较小、数量较少,导致按照常规思路执行控制棒驱动机构检查任务具有较高的难度。目前针对反应堆控制棒驱动机构的检查完全依靠人工观察控制棒驱动机构表面或人工监听控制棒驱动机构工作时的声音来判断其状态,这种检测方式可靠性差且耗费大量人力、物力。课题来自国家科技重大专项课题“CAP1400核电厂智能运维关键技术研究（2019ZX06002022）”子项目。目的是研发一款针对反应堆控制棒驱动机构进行检查的机器人。本文主要对该型机器人的机械系统进行研究,创新提出了一种针对受限空间中规则密集排布管线进行检查的策略;在此策略的指导下创新设计并研发一种具有刚-柔-软一体化运动特征的新型控制棒驱动机构检查机器人;最后在模拟环境中对机器人进行控制棒驱动机构检查测试。本文主要工作如下:1.机器人的机械系统设计。分析了机器人的工作环境与检查需求,创新提出了一种控制棒驱动机构检查策略。在此策略的指导下对该型刚-柔-软一体化机器人进行结构设计与分析。该机器人具有电机-丝杠驱动的刚性推进模块、柔索驱动的柔性连续体主机械臂模块以及可进行直线运动的气体驱动软体伸缩模块。对机器人关键零部件进行受力分析与计算,对关键部位承力部件进行有限元分析,确保机器人各部位强度满足使用需求。2.连续体主机械臂的运动学分析。连续体主机械臂是机器人的主要功能部件,基于常曲率弯曲假设建立了连续体主机械臂的运动学模型,并通过改良D-H矩阵法与几何分析法,对机器人的连续体主机械臂进行运动学分析;在MATLAB中对连续体机械臂的工作空间、手臂姿态等进行仿真验证。3.机器人的实物样机实验。根据CAP1400系列核电站的实际情况与课题相关要求,在控制棒驱动机构模拟体中对机器人进行控制棒驱动机构检查测试。测试过程中机器人运动流畅,能够顺利完成对控制棒驱动机构的模拟检查任务,功能达到预期效果。柔性的主机械臂与软体伸缩机构不会对控制棒驱动机构造成伤害,验证了方案的可行性与优越性。该型机器人的成功研制,对CAP系列、AP系列核电站都具有重要意义。此外该型机器人融合了刚性体、柔性体与软体机器人技术,为特殊环境检查机器人的设计提供了新的思路。