城市管道系统是供水、排水和天然气输送的核心基础设施，然而，管道的堵塞、破损等问题可能引发严重的环境污染和城市运行风险。为此，项目设计了一款具备清理与检测功能的机器人，用以应对传统人工维护管道的局限性。该机器人采用了三支撑轮式结构，能够在一定尺寸范围内的管道中灵活移动，并通过电动推杆实现管径自适应调整。机器人功能实现采用了模块化设计思想，机器人可配备旋转刀具用于高效清理管道内堵塞及沉积物，可搭载红外热成像模块实现精准检测管道内的破损情况。模块化设计使得机器人能够根据任务需求更换功能模块，实现多样化的作业能力。通过运动学仿真与有限元分析，验证了机器人机械结构的合理性与可靠性。制作了机器人样机并通过实验测试表明，机器人能够在复杂管道环境中稳定运行，具备良好的通过性、清理能力及管道缺陷检测能力，为城市管道维护提供了高效、智能的解决方案，具有广阔的应用前景。