基于对长距离管道在线检测的目的，在总结传统的管道在线检测机器人的基础上，利用管道中介质流动产生的驱动力，确定了一种新型管道内径在线检测机器人的设计方案，减少了机器人的动力源装置，使在线检测机器人设计简单化，降低了经济成本。 论文首先对管道内径在线检测机器人进行方案设计，经分析比较后提出了一种较佳方案，并根据此方案对机器人作了结构设计。 论文运用流体力学的知识对管道内径在线检测机器人的行走特性进行了研究，提出了使机器人在潜体状态下能够保持稳定运行的方法。用Pro／Engineer2001软件对机器人机构进行了三维实体建模，并运用动态仿真软件对机器人在管道变形处的运动情况了动态仿真，进一步验证了设计思想的正确性。 最后，研究了管道内径在线检测机器人的检测方法，给出了超声波测距的数据采集方法和数据通信的基本方案，为管道内径在线检测机器人系统的实现打下了坚实的基础。