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(guò)程中，隨著運(yùn)行時(shí)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(huì)引起光學(xué)表面發(fā)生損傷，因此對(duì)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(lái)降低光學(xué)元件污染和損傷［1］。針對(duì)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(guò)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(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)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(cè)確定周圍環(huán)境以及對(duì)道路進(jìn)行識(shí)別，并將獲取的信息發(fā)送到各子單元自動(dòng)控制車體直線行走，然而無(wú)法滿足在無(wú)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(duì)于沒(méi)有道路信息的光傳輸通道圖像檢測(cè)無(wú)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(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)各驅(qū)動(dòng)電機(jī)的相互配合控制，將動(dòng)力通過(guò)直齒錐齒輪傳動(dòng)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(dòng)姿態(tài)，然而該方法的開關(guān)機(jī)制由齒狀邊緣構(gòu)成，對(duì)管道容易造成二次損壞。