1.一種內(nèi)管道作業(yè)的自適應(yīng)可變螺旋運(yùn)動(dòng)模塊化機(jī)器人，其特征在于，包括螺旋運(yùn)動(dòng)主體、導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)輪模塊、視覺巡檢模塊和磁吸附模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)管道作業(yè)的自適應(yīng)可變螺旋運(yùn)動(dòng)模塊化機(jī)器人，其特征在于，所述第一子體呈框型結(jié)構(gòu)，且左右兩側(cè)上端和下端均開有橫向貫穿孔，中間設(shè)有豎直的支撐柱，將第一子體分成左右鏤空區(qū)，第一子體左右兩側(cè)中部和支撐柱中部開有橫向貫穿孔；所述第二子體與第一子體通過左右兩側(cè)下端的橫向貫穿孔鉸接，且第二子體和后一子節(jié)段的第一子體通過左右兩側(cè)上端的橫向貫穿孔鉸接；所述第一連桿兩端開有通孔，與前后子節(jié)段的第一子體的中部橫向貫穿孔鉸接，位于第一子體和第二子體的右鏤空區(qū)；所述第二連桿兩端開有通孔，與前后子節(jié)段的第二子體的中部橫向貫穿孔鉸接，位于第一子體和第二子體的左鏤空區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)管道作業(yè)的自適應(yīng)可變螺旋運(yùn)動(dòng)模塊化機(jī)器人，其特征在于，所述第一子桿和第二子桿中部和兩端開有同向通孔，第二子桿中間鏤空，使得第一子桿從中穿過，且兩者通過各自中部的通孔進(jìn)行鉸接；所述連接模塊包括第一聯(lián)動(dòng)件、第二聯(lián)動(dòng)件和聯(lián)動(dòng)軸，所述第一聯(lián)動(dòng)件和第二聯(lián)動(dòng)件呈工字結(jié)構(gòu)，工字結(jié)構(gòu)的中部及其兩個(gè)內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的突出部分均開有通孔，所述第一聯(lián)動(dòng)件和第二聯(lián)動(dòng)件一側(cè)內(nèi)凹結(jié)構(gòu)通孔分別與伸縮模塊子機(jī)構(gòu)的第一子桿和第二子桿一端通孔鉸接，另一側(cè)內(nèi)凹結(jié)構(gòu)通孔分別與伸縮模塊后一子機(jī)構(gòu)的第一子桿和第二子桿一端通孔鉸接；所述聯(lián)動(dòng)軸一端穿過第一聯(lián)動(dòng)件中部通孔且能夠自由移動(dòng)，另一端固定在第二聯(lián)動(dòng)件中部通孔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)管道作業(yè)的自適應(yīng)可變螺旋運(yùn)動(dòng)模塊化機(jī)器人，其特征在于，所述鉸接模塊包括鉸接件和限位件，所述鉸接件由圓柱結(jié)構(gòu)和匚結(jié)構(gòu)連接組成，所述匚結(jié)構(gòu)的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的突出部分開有通孔，兩個(gè)鉸接件的匚結(jié)構(gòu)通孔分別與伸縮模塊首端或末端子機(jī)構(gòu)的兩個(gè)子桿的同側(cè)通孔鉸接，兩個(gè)鉸接件的圓柱結(jié)構(gòu)分別與待連接的子節(jié)段的兩個(gè)子體的同側(cè)上端橫向貫穿孔鉸接，其中一個(gè)鉸接件的匚結(jié)構(gòu)左側(cè)外壁接觸到子體外壁，另一個(gè)鉸接件的圓柱結(jié)構(gòu)上固定寬度為相鄰子體錯(cuò)位距離且與匚結(jié)構(gòu)接觸的圓環(huán)狀限位件，使得兩個(gè)匚結(jié)構(gòu)通孔在管道軸向位置一致，兩個(gè)鉸接件通過子體橫向貫穿孔進(jìn)入子體內(nèi)部的圓柱結(jié)構(gòu)上固定與子體內(nèi)壁接觸的圓環(huán)狀限位件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)管道作業(yè)的自適應(yīng)可變螺旋運(yùn)動(dòng)模塊化機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)器人還包括功能模塊，所述功能模塊安裝在所述運(yùn)動(dòng)模塊的首端或末端，底部安裝有磁吸附模塊；所述功能模塊內(nèi)部鏤空，用于存放轉(zhuǎn)向舵機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和攝像頭的電路板；子節(jié)段、子機(jī)構(gòu)和功能模塊能夠搭載內(nèi)管道作業(yè)用的功能設(shè)備，并在使用時(shí)與機(jī)器人和其螺旋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)相結(jié)合，具體為：①使功能設(shè)備沿管道軸向的工作范圍至少有一個(gè)機(jī)器人螺旋運(yùn)動(dòng)螺距的長(zhǎng)度并避免與機(jī)器人結(jié)構(gòu)相干涉；②通過用不同橫向長(zhǎng)度的伸縮模塊連接相鄰運(yùn)動(dòng)模塊使機(jī)器人的多個(gè)搭載功能設(shè)備的運(yùn)動(dòng)模塊和功能模塊以作業(yè)所需的間距排布；③當(dāng)搭載有功能設(shè)備的多個(gè)子節(jié)段、子機(jī)構(gòu)或功能模塊的運(yùn)動(dòng)軌跡重合時(shí)，若這些功能設(shè)備的功能相同，則相隔特定時(shí)間對(duì)同一位置或區(qū)域進(jìn)行重復(fù)作業(yè)，若這些功能設(shè)備的功能不相同，則相隔特定時(shí)間對(duì)同一位置或區(qū)域進(jìn)行輪流作業(yè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)管道作業(yè)的自適應(yīng)可變螺旋運(yùn)動(dòng)模塊化機(jī)器人，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)模塊中所有子體依次錯(cuò)位鉸接，且鉸接的錯(cuò)位方向和錯(cuò)位距離相同；運(yùn)動(dòng)模塊之間通過伸縮模塊和鉸接模塊形成錯(cuò)位，且錯(cuò)位方向與子節(jié)段子體間的錯(cuò)位方向相同；兩個(gè)相鄰運(yùn)動(dòng)模塊之間通過伸縮模塊和鉸接模塊連接的兩個(gè)第一子體或第二子體之間的錯(cuò)位距離，通過子節(jié)段結(jié)構(gòu)參數(shù)、鉸接模塊尺寸、子機(jī)構(gòu)數(shù)量及尺寸、連接模塊數(shù)量及尺寸計(jì)算得到。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)管道作業(yè)的自適應(yīng)可變螺旋運(yùn)動(dòng)模塊化機(jī)器人，其特征在于，控制轉(zhuǎn)向舵機(jī)改變螺旋運(yùn)動(dòng)升角實(shí)現(xiàn)作業(yè)所需的螺旋運(yùn)動(dòng)螺距，或者配合驅(qū)動(dòng)電機(jī)滿足作業(yè)時(shí)的速度分量要求；當(dāng)螺旋運(yùn)動(dòng)升角α=0°時(shí)，機(jī)器人在管道內(nèi)進(jìn)行原地周向繞圈；當(dāng)α=90°時(shí)，機(jī)器人沿管道軸向做直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)0°＜α＜90°時(shí)，機(jī)器人在管道內(nèi)做螺旋運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)管道作業(yè)的自適應(yīng)可變螺旋運(yùn)動(dòng)模塊化機(jī)器人，其特征在于，?使機(jī)器人的各個(gè)運(yùn)動(dòng)模塊的運(yùn)動(dòng)覆蓋區(qū)域相互重疊覆蓋，以減小機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)覆蓋區(qū)域，使機(jī)器人沿管道軸向的運(yùn)動(dòng)距離為n個(gè)螺旋運(yùn)動(dòng)螺距l(xiāng)時(shí)，n≥1且為整數(shù)，后一運(yùn)動(dòng)模塊中的子節(jié)段恰好能運(yùn)動(dòng)到前一運(yùn)動(dòng)模塊中與其沿管道軸向投影相重合的子節(jié)段在沿管道軸向運(yùn)動(dòng)nl距離前的位置，此時(shí)兩個(gè)子節(jié)段的運(yùn)動(dòng)軌跡及運(yùn)動(dòng)覆蓋區(qū)域重合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)管道作業(yè)的自適應(yīng)可變螺旋運(yùn)動(dòng)模塊化機(jī)器人，其特征在于，當(dāng)機(jī)器人螺旋運(yùn)動(dòng)升角α確定時(shí)，對(duì)于確定的待作業(yè)管道，機(jī)器人螺旋運(yùn)動(dòng)螺距也確定，其中為管道半徑，通過改變兩個(gè)相鄰運(yùn)動(dòng)模塊之間的錯(cuò)位距離l1減小機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)覆蓋區(qū)域，即令；若，其中為相鄰子體錯(cuò)位距離，c為機(jī)器人吸附在管道內(nèi)壁時(shí)運(yùn)動(dòng)模塊中相鄰子節(jié)段的相同相對(duì)位置處的磁吸附模塊與管道內(nèi)壁的接觸點(diǎn)間的沿周向的弧長(zhǎng)，則無需考慮運(yùn)動(dòng)模塊的子節(jié)段數(shù)量及相連方式，通過改變機(jī)器人結(jié)構(gòu)參數(shù)來滿足；若，則機(jī)器人沿管道軸向投影后可見的子節(jié)段數(shù)越少，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)覆蓋區(qū)域越小，此時(shí)需要考慮運(yùn)動(dòng)模塊的子節(jié)段數(shù)量及相連方式，當(dāng)機(jī)器人中最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)模塊的子節(jié)段數(shù)量越少，且運(yùn)動(dòng)模塊相連后短的運(yùn)動(dòng)模塊沿管道軸向的投影與最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)模塊沿管道軸向的投影越重合，機(jī)器人沿管道軸向投影后可見的子節(jié)段數(shù)越少。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)管道作業(yè)的自適應(yīng)可變螺旋運(yùn)動(dòng)模塊化機(jī)器人，其特征在于，當(dāng)機(jī)器人螺旋運(yùn)動(dòng)升角α未定時(shí)，對(duì)于確定的待作業(yè)管道，通過公式選擇螺旋運(yùn)動(dòng)升角α和相鄰兩個(gè)運(yùn)動(dòng)模塊間伸縮模塊子機(jī)構(gòu)個(gè)數(shù)以減小機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)覆蓋區(qū)域；當(dāng)機(jī)器人中相鄰運(yùn)動(dòng)模塊間的伸縮模塊子機(jī)構(gòu)個(gè)數(shù)都確定且相同時(shí)，選n=1時(shí)的α，并根據(jù)的關(guān)系考慮運(yùn)動(dòng)模塊的子節(jié)段數(shù)量及相連方式，減小機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)覆蓋區(qū)域。