引言在高功率激光裝置中，存在大量的光學(xué)元件。當(dāng)裝置建造和高通量運(yùn)行過程中，隨著運(yùn)行時間和激光能量的增加，光管道內(nèi)部氣溶膠含量迅速上升，由于微粒自由擴(kuò)散，大量的塵埃堆積在光學(xué)元件表面，光學(xué)表面的污染物會引起光學(xué)表面發(fā)生損傷，因此對運(yùn)行環(huán)境中光傳輸管道進(jìn)行潔凈處理是降低光學(xué)元件污染和損傷的必要手段。然而光傳輸管道一旦安裝完畢就很難將其拆卸進(jìn)行離線清洗，因而有必要研制一種光傳輸管道在線清潔系統(tǒng)，來降低光學(xué)元件污染和損傷［1］。針對較窄的方式等寬管道，采用車式機(jī)器人攜帶在線清理裝置進(jìn)入光傳輸管道進(jìn)行清理工作［2-3］，然而機(jī)器人在進(jìn)入管道以及行走過程中不可避免地存在跑偏現(xiàn)象，導(dǎo)致光傳輸管道以及車體攜帶零部件受損，為了避免車體與管道內(nèi)壁發(fā)生不必要的碰撞，將車體中心線與管道中心線保持高度重合性尤為重要。國內(nèi)外許多學(xué)者對其進(jìn)行了研究，提出了許多有效方法，大量方法［4-6］普遍依靠視頻探測確定周圍環(huán)境以及對道路進(jìn)行識別，并將獲取的信息發(fā)送到各子單元自動控制車體直線行走，然而無法滿足在無道路信息的光傳輸管道中高精度直線行走的需求。高森等人［7］利用空間映射的背景補(bǔ)償法進(jìn)行跟蹤任務(wù)，該方法主要應(yīng)用于前景和背景相差較大的情況，對于沒有道路信息的光傳輸通道圖像檢測無法實(shí)施。Li 等人［8］利用仿生鱷清潔管道中的沉積物，在運(yùn)動的過程中，通過各驅(qū)動電機(jī)的相互配合控制，將動力通過直齒錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)使各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角發(fā)生變化，從而改變機(jī)器鱷的運(yùn)動姿態(tài)，然而該方法的開關(guān)機(jī)制由齒狀邊緣構(gòu)成，對管道容易造成二次損壞。