Inspect Master 多模态管道探检机器人面120 m以下低空经济与复杂工业管道运维双重需求而研制。2010—2023 年国家相继开放1000 m以下低空空域并发布《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，2023年全国消费级无人机市场规模660亿元、工业级990亿元，占全球70 %以上；同期全国市政排水管道87×10⁴km、油气长输管道16×10⁴km，年泄漏事故200+起，传统人工巡检高风险、低效率。项目团队在此背景下提出“一机三模”解决方案，整机质量14 kg，最大外形尺寸0.9 m×0.7 m×0.6 m，可在 DN600 及以上管道内作业，IP68 防护等级，设计寿命2000循环架次。

结构采用“中心躯干-大腿-小腿”三级模块化拓扑。中心躯干为双层2 mm 碳纤维板，层间铜柱定位，上层集成树莓派4B主控、OLDX-HROS导航控制器（STM32F4，10轴 MEMS，12路 PWM，2.4 GHz组网），下层下沉0.5 mm 避让大臂舵机；四周均布四只DS3115舵机（40 g，275:1 减速比，60 kg·cm 堵转扭矩）作为髋关节。大腿为400 mm环氧树脂矩形管，管身嵌装双90 mm涵道电机（单电机1 kg，2000 RPM，静态推力 119.58 N），根部与髋关节固连，末端设第七轴舵机（膝）。小腿为500 mm 环氧树脂管，末端集成1 kg涵道电机、45 mm 宽×120 mm长橡胶履带模块（0.4 m/s 爬行速比 35:1）及Φ50 mm球形足。整机共12个主动自由度（4×3），另加3轴云台与二自由度机械臂可选配。

功能覆盖“飞-爬-履”三模态：飞行模态下四腿收拢呈X形，12台涵道同时工作，单臂3台共用1434.96 N升力，总升余度4.2，悬停时间8 min（4S 10 Ah 锂电池），可跨越2 m级落差；四足爬行模态采用对角步态，步长0.2 m，步频1 Hz，行走速度0.2 m/s，最大爬坡25°，重心波动< 7 mm；履带辅助模态前腿并拢，履带贴壁，后两腿提供推进，可在 DN600 管道内0.15 m/s 低速巡检。传感器层标配4K可见光/红外双光云台、激光测距（0.05-40 m，±1 mm）、气体传感器（CH₄、H₂S 精度 1 ppm）及力反馈机械臂（夹持力 0-20 N 可调），实现缺陷视觉识别、泄漏浓度定量、阀门90°启闭操作。整机支持2.4 GHz 遥控与5 GHz 图传双链路，地面站可实时接收1080p 30 fps视频，遥测延迟< 120 ms，断链自动返航。使用流程为：起飞→管道口视觉定位→模态切换→内部巡检→数据回传→返回起降点，单次任务航程2 km，覆盖管道长度为1 km（往返），作业效率较人工提升8倍，直接成本降低62 %。