CN110500469B - 一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法 - Google Patents

一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法，属于机器人技术领域。所述的行走装置包括运动单元A和运动单元B、连接螺柱及支撑导杆。所述的运动单元A与运动单元B的结构相同、功能不同。所述运动单元A和运动单元B相对安装，薄型气缸A的气缸轴A和薄型气缸B的气缸轴B通过连接螺柱连接。所述运动单元A和运动单元B之间对称安装有四个支撑导杆，用于防止运动单元A和运动单元B发生相对转动。所述的行走装置有四个行走步长可供选择。本发明可实现水下管道机器人的位移精确多级控制，并且具有工作过程中稳定可靠、控制简单、易于操作的优点。通过安装在任一端盖上的检查设备完成对海底管道的健康监测。

Description

一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法
技术领域
本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种水下管道机器人的多级精确行走装置及使用方法。
背景技术
随着我国海洋事业的发展，海洋管道的使用量也越来越大，随之而来的是管道老化等问题，严重影响到海洋设施的安全性。人工检查资源耗费大，费用昂贵，更有一定的危险性，所以需要研制水下管道机器人进行监测。
现有的水下管道机器人的行走装置主要有两种：一种是采用电机驱动的电控行走装置，这种水下管道机器人的电气部件对结构密封性要求较高；另一种是采用气缸结构的气动控制行走装置，但因为气体的可压缩性，只有在气缸满行程运动时，才能保证移动距离的准确性，所以采用气缸控制的机器人的准确行走步长单一，即气缸的最大行程。
发明内容
针对现有技术中机器人行走步长单一的问题，本发明提出一种水下管道机器人的多级精确行走装置，本发明设计双气缸驱动，具有四个行走步长可供选择，具有结构更加简单，在水下具有更高的稳定性，弥补了现有技术中水下管道机器人的不足。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种水下管道机器人的多级精确行走装置，所述的行走装置包括运动单元A 和运动单元B、连接螺柱12及支撑导杆6。
所述运动单元A包括固定螺钉A1、端盖2、三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4、外壳A5、薄型气缸A7、密封圈8、透盖9、固定螺栓10、气缸轴A11、固定螺钉B18、固定螺钉C19和肋板20。
所述三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4结构相同，通过固定螺钉B18安装在肋板20上，两个气缸的作动方向相反。所述肋板20通过固定螺钉C19安装在端盖2的端面上。所述外壳A5为薄壁圆筒形结构，一端开有两个相对的方形通孔，作为气缸轴杆的伸出通道。所述端盖2通过固定螺钉A1安装在外壳 A5的端面、靠近通孔的一侧；所述端盖2和外壳A5之间安有密封圈8，用于密封；所述三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4位于外壳A5内部一端。所述三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的两个轴杆分别穿过外壳A5上通孔。所述外壳A5的另一端通过固定螺钉A1安装有透盖9，所述透盖9和外壳A5之间安有密封圈8，用于密封；所述透盖9中心开有作为气缸轴A11通道的通孔；所述薄型气缸A7通过固定螺栓10安装在透盖9端面，薄型气缸A7的气缸轴 A11穿过透盖9的通孔、位于外壳A5的外部，所述薄型气缸A7的最大行程为 n1mm。
所述运动单元B与运动单元A的结构相同、功能不同，也包括端盖、三轴三杆气缸C16、三轴三杆气缸D17、外壳B15、薄型气缸B14、密封圈、透盖、气缸轴B13、肋板20和固定螺栓。所述三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17 位于外壳A5内部一端，与运动单元A的两个三杆气缸对应，不同点是薄型气缸B14的最大行程为n2mm。在选择气缸时，为了能够产生四种不同的行走步长，要求薄型气缸A7的最大行程n1小于薄型气缸B14的最大行程为n2，并且n2 不等于2倍的n1。
所述运动单元A和运动单元B相对安装，薄型气缸A7的气缸轴A11和薄型气缸B14的气缸轴B13通过连接螺柱12连接。所述运动单元A和运动单元B 之间对称安装有四个支撑导杆6，用于防止运动单元A和运动单元B发生相对转动。
一种水下管道机器人的多级精确行走装置的使用方法，所述的行走装置有四个行走步长可供选择，分别是n1、n2、n2-n1和n1+n2。每个步长的实现方法如下：
一、向前移动n1。
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为n1；相当于将管道机器人身躯缩短n1。
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为n1，相当于将管道机器人身躯伸展n1。
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动n1(此过程中薄型气缸B14全程不运动)。
二、向前移动n2。
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)缩短管道机器人；薄型气缸B14满量程缩回气缸轴B13，距离为n2；相当于将管道机器人身躯缩短n2。
(3)固定后端移动点，释放前端移动点。三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸B14满量程伸出气缸轴B13，距离为n2。相当于将管道机器人伸展n2。
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2(此过程中薄型气缸A7全程不运动)。
三、向前移动n2-n1。
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为n1；薄型气缸B14缩回满量程气缸轴B13，距离为n2；一伸一缩，相当于将管道机器人身躯缩短n2-n1。
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元2固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为n1；薄型气缸B14伸出满量程气缸轴B13，距离为n2。相当于将管道机器人身躯伸展n2-n1。
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2-n1。
四、向前移动n2+n1。
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为n1；薄型气缸B14缩回满量程气缸轴B13，距离为n2；两个运动单元同时缩回，相当于将管道机器人身躯缩短n2+n1。
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B 4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为n1；薄型气缸B14伸出满量程气缸轴B13，距离为n2。两个运动单元同时伸张，相当于将管道机器人身躯伸展n2+n1。
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2+n1。
如果需要机器人向相反的方向运动，只需交换上述步骤中运动单元A和运动单元B的作动顺序即可。
本发明的有益效果是通过设计双气缸协同工作，可实现水下管道机器人的位移精确多级控制，并且具有工作过程中稳定可靠、控制简单、易于操作的优点。通过安装在任一端盖上的检查设备完成对海底管道的健康监测。
附图说明
图1为水下管道机器人的多级精确行走装置的整体剖视图；
图2为水下管道机器人的多级精确行走装置的局部剖视图；
图3为三轴三杆气缸行走装置的安装示意图；
图4为水下管道机器人的多级精确行走装置的等轴测三维图；
图5a为水下管道机器人的多级精确行走装置的运动示意图；
图5b为水下管道机器人的多级精确行走装置的运动示意图；
图5c为水下管道机器人的多级精确行走装置的运动示意图；
图5d为水下管道机器人的多级精确行走装置的运动示意图；
图5e为水下管道机器人的多级精确行走装置的运动示意图。
图中：1固定螺钉A；2端盖；3三轴三杆气缸A；4三轴三杆气缸B；5外壳A；6支撑导杆；7薄型气缸A；8密封圈；9透盖；10固定螺栓；11气缸轴 A；12连接螺柱；13气缸轴B；14薄型气缸B；15外壳B；16三轴三杆气缸C； 17三轴三杆气缸D；18固定螺钉B；19固定螺钉C；20肋板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1、图2、图3和图4所示一种水下管道机器人的多级精确行走装置，所述的行走装置包括运动单元A和运动单元B。
所述运动单元A包括固定螺钉A1、端盖2、三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4、外壳A5、薄型气缸A7、密封圈8、透盖9、固定螺栓10、气缸轴A11、连接螺柱12、固定螺钉B18、固定螺钉C19和肋板20。所述三轴三杆气缸A3 和三轴三杆气缸B4结构相同，通过固定螺钉B18安装在肋板20上，两个气缸的作动方向相反；所述肋板20通过固定螺钉C19安装在端盖2的端面上；所述外壳A5为薄壁圆筒形结构，一端开有两个相对的方形通孔，作为气缸轴杆的伸出通道；所述端盖2通过固定螺钉A1安装在外壳A5的端面、靠近通孔的一侧；所述端盖2和外壳A5之间安有密封圈8，用于密封；所述三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4位于外壳A5内部。所述三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4 的两个轴杆分别穿过外壳A5上通孔。所述外壳A5的另一端通过固定螺钉A1 安装有透盖9，所述透盖9和外壳A5之间安有密封圈8，用于密封；所述透盖 9中心开有作为气气缸轴A11通道的通孔；所述薄型气缸A7安装在透盖9端面，薄型气缸A7的气缸轴A11穿过透盖9的通孔、位于外壳A5的外部，所述薄型气缸A7的最大行程为10mm；
所述运动单元B与运动单元A的结构相同、功能不同，也包括端盖、三轴三杆气缸C16、三轴三杆气缸D17、外壳B15、薄型气缸B14、密封圈、透盖、气缸轴B13、肋板20和固定螺栓。所述三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17 位于外壳A5内部一端，与运动单元A的两个三杆气缸对应，不同点是薄型气缸B14的最大行程为15mm。
所述运动单元A和运动单元B相对安装，薄型气缸A7的气缸轴A11和薄型气缸B的气缸轴B13由连接螺柱12连接。所述运动单元A和运动单元B之间对称安装有四个支撑导杆6，用于防止运动单元A和运动单元B发生相对转动。
一种水下管道机器人的多级精确行走装置的使用方法，所述的行走装置有四个行走步长可供选择，分别是10mm、15mm、5mm和25mm。每个步长的实现方法如下：
一、向前移动10mm。
(1)如图5a所示。固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3 和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)如图5b所示。缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为10mm。
(3)如图5c所示。固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16 和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)如图5d所示。伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为10mm。
(5)如图5e所示。固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸 B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动10mm(此过程中薄型气缸B14全程不运动)。
二、向前移动15mm。
(1)如图5a所示。固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3 和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)如图5b所示。缩短管道机器人；薄型气缸B14满量程缩回气缸轴B13，距离为15mm。
(3)如图5c所示。固定后端移动点，释放前端移动点。三轴三杆气缸C16 和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸B14满量程伸出气缸轴B13，距离为15mm。相当于将管道机器人伸展15mm。
(5)如图5e所示。固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸 B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动15mm(此过程中薄型气缸A7全程不运动)。
三、向前移动5mm。
(1)如图5a所示。固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3 和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)如图5b所示。缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为10mm；薄型气缸B14缩回满量程气缸轴B13，距离为15mm。
(3)如图5c所示。固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16 和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元2固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为10mm；薄型气缸B14伸出满量程气缸轴B13，距离为15mm。相当于将管道机器人身躯伸展5mm。
(5)如图5e所示。固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动5mm。
四、向前移动25mm。
(1)如图5a所示。固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A3 和三轴三杆气缸B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C16和三轴三杆气缸D17的轴杆同时缩回，运动单元B可以在管道内移动。
(2)如图5b所示。缩短管道机器人；薄型气缸A7满量程缩回气缸轴A11，距离为10mm；薄型气缸B14缩回满量程气缸轴B13，距离为15mm。
(3)如图5c所示。固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C16 和三轴三杆气缸D17的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A3和三轴三杆气缸B4的轴杆同时缩回，运动单元A可以在管道内移动。
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A7满量程伸出气缸轴A11，距离为10mm；薄型气缸B14伸出满量程气缸轴B13，距离为15mm。两个运动单元同时伸张，相当于将管道机器人身躯伸展25mm。
(5)如图5e所示。固定前后端移动点；三轴三杆气缸A3、三轴三杆气缸 B4的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内。
完成上述步骤后，运动单元A向前运动25mm。
如果需要机器人向相反的方向运动，只需交换上述步骤中运动单元A和运动单元B的作动顺序即可。
本发明通过双气缸协同工作，可实现水下管道机器人的位移精确多级控制，并且具有工作过程中稳定可靠、控制简单、易于操作的优点。

Claims (2)

1.一种水下管道机器人的多级精确行走装置，其特征在于，所述的多级精确行走装置包括运动单元A和运动单元B、连接螺柱(12)及支撑导杆(6)；
所述运动单元A包括固定螺钉A(1)、端盖(2)、三轴三杆气缸A(3)、三轴三杆气缸B(4)、外壳A(5)、薄型气缸A(7)、密封圈(8)、透盖(9)、固定螺栓(10)、气缸轴A(11)、固定螺钉B(18)、固定螺钉C(19)和肋板(20)；
所述三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)结构相同，通过固定螺钉B(18)安装在肋板(20)上，两个气缸的作动方向相反；所述肋板(20)通过固定螺钉C(19)安装在端盖(2)的端面上；所述外壳A(5)为薄壁圆筒形结构，一端开有两个相对的方形通孔，作为气缸轴杆的伸出通道；所述端盖(2)通过固定螺钉A(1)安装在外壳A(5)的端面、靠近通孔的一侧；所述端盖(2)和外壳A(5)之间安有密封圈(8)，用于密封；所述三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)位于外壳A(5)内部一端；所述三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的两个轴杆分别穿过外壳A(5)上通孔；所述外壳A(5)的另一端通过固定螺钉A(1)安装有透盖(9)，所述透盖(9)和外壳A(5)之间安有密封圈(8)，用于密封；所述透盖(9)中心开有作为气缸轴A(11)通道的通孔；所述薄型气缸A(7)通过固定螺栓(10)安装在透盖(9)端面，薄型气缸A(7)的气缸轴A(11)穿过透盖(9)的通孔、位于外壳A(5)的外部，所述薄型气缸A(7)的最大行程为n1mm；
所述运动单元B与运动单元A的结构相似，也包括端盖、三轴三杆气缸C(16)、三轴三杆气缸D(17)、外壳B(15)、薄型气缸B(14)、密封圈、透盖、气缸轴B(13)、肋板(20)和固定螺栓；所述三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)位于外壳A(5)内部一端，与运动单元A的两个三杆气缸对应；所述的薄型气缸B(14)的最大行程为n2mm,薄型气缸A(7)的最大行程n1小于薄型气缸B(14)的最大行程为n2，并且n2不等于2倍的n1；
所述运动单元A和运动单元B相对安装，薄型气缸A(7)的气缸轴A(11)和薄型气缸B(14)的气缸轴B(13)通过连接螺柱(12)连接；所述运动单元A和运动单元B之间对称安装有四个支撑导杆(6)，用于防止运动单元A和运动单元B发生相对转动。
2.根据权利要求1所述的一种水下管道机器人的多级精确行走装置的使用方法，其特征在于，所述的行走装置有四个行走步长可供选择，分别是n1、n2、n2-n1和n1+n2；每个步长的实现方法如下：
一、向前移动n1mm；
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时缩回，运动单元B能够在管道内移动；
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A(7)满量程缩回气缸轴A(11)，距离为n1mm；
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A(3)、三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时缩回，运动单元A能够在管道内移动；
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A(7)满量程伸出气缸轴A(11)，距离为n1；
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A(3)、三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；完成上述步骤后，运动单元A向前运动n1；
二、向前移动n2mm；
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时缩回，运动单元B能够在管道内移动；
(2)缩短管道机器人；薄型气缸B(14)满量程缩回气缸轴B(13)，距离为n2mm；
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时缩回，运动单元A能够在管道内移动；
(4)伸展管道机器人；薄型气缸B(14)满量程伸出气缸轴B(13)，距离为n2mm；
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2mm；
三、向前移动n2-n1mm；
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时缩回，运动单元B能够在管道内移动；
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A(7)满量程伸出气缸轴A(11)，距离为n1mm；薄型气缸B(14)缩回满量程气缸轴B(13)，距离为n2mm；一伸一缩，相当于将管道机器人身躯缩短n2-n1；
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时伸出，将运动单元2固定在管道内；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时缩回，运动单元A能够在管道内移动；
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A(7)满量程缩回气缸轴A(11)，距离为n1mm；薄型气缸B(14)伸出满量程气缸轴B(13)，距离为n2mm；
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2-n1mm；
四、向前移动n2+n1mm；
(1)固定前端移动点，释放后端移动点；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时缩回，运动单元B能够在管道内移动；
(2)缩短管道机器人；薄型气缸A(7)满量程缩回气缸轴A(11)，距离为n1mm；薄型气缸B(14)缩回满量程气缸轴B(13)，距离为n2mm；两个运动单元同时缩回，相当于将管道机器人身躯缩短n2+n1 mm；
(3)固定后端移动点，释放前端移动点；三轴三杆气缸C(16)和三轴三杆气缸D(17)的轴杆同时伸出，将运动单元B固定在管道内；三轴三杆气缸A(3)和三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时缩回，运动单元A能够在管道内移动；
(4)伸展管道机器人；薄型气缸A(7)满量程伸出气缸轴A(11)，距离为n1mm；薄型气缸B(14)伸出满量程气缸轴B(13)，距离为n2mm；
(5)固定前后端移动点；三轴三杆气缸A(3)、三轴三杆气缸B(4)的轴杆同时伸出，顶住管道内壁，将运动单元A固定在管道内；完成上述步骤后，运动单元A向前运动n2+n1mm；
如果需要机器人向相反的方向运动，只需交换上述步骤中运动单元A和运动单元B的作动顺序即可。
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