由于天然气管道一般深埋在地下、海底、空中或者建筑物中，难以检测、清扫和维修，而管道机器人能进入人所不及、复杂多变的非结构化管道环境中，通过携带的无损检测装置和作业装置，完成管道的检测、清扫和维护等任务。但目前国内外研制开发的管道机器人行走机构大部分仅适用于单一形状或口径的管道环境，适用性有限。因此，针对现有管道机器人移动机构的不足，本文设计了一种自动变位履带式管道内检测机器人，主要研究内容如下：　　首先，针对管道机器人面临的特殊作业环境和技术要求，对机器人进行了总体方案设计。并基于UG软件完成了管道机器人的三维实体建模与装配，分析了机器人对矩形、圆形和弯形管道的适应性以及行走阻力、越障性能等关键技术，并通过计算对底盘机构和支撑机构调节电机、履带足驱动电机进行了选型。　　其次，基于ADAMS软件分别对管道机器人的底盘机构和支撑机构进行了运动学仿真，同时完成了管道机器人在水平和垂直圆弧弯管内的动力学仿真。根据仿真结果后处理曲线可得出机器人在管径适应以及运动过程中平稳可靠，符合技术要求。并将仿真分析结果与理论计算值进行对比，验证了仿真分析的正确性。　　最后，根据三维模型制作了自动变位履带式管道内检测机器人的物理样机，选用Clipper集成控制器搭建实验平台，完成了机器人水平直线行走、转弯、爬坡和越障等实验，验证了仿真分析的正确性，达到了预期的设计目标。