在工農業生產及日常生活中，管道作為一種重要的物料運輸手段，其應用范圍極為廣泛。管道在使用過程中，由于各種因素的影響，會產生各種各樣的管道堵塞與管道故障和損傷。如果不及時的管道進行檢測、維修及清理就可能產生事故，造成不必要的損失。然而，管道所處的環境往往是不易直接達到或不允許人們直接進入的，檢測及清洗難度很大。因此最有效的方法之一就是利用管道機器人來實現管道內的在線檢測、維修和清洗。

  管道機器人在我國處于發展階段，具有廣闊的市場前景。管道機器人相對于人工操作來說，有無可比擬的優勢。管道機器人在計算機控制下，可進行采樣、檢測等動作。而單片機技術的發展，為管道機器人的方便應用提供了一個良好的基礎技術。利用單片機，可以實現管道機器人的控制，是管道機器人設計中較好的選擇。
通過對國內外管道機器人研究現狀分析，總體看來，國內外已經在管內作業機器人領域取得了大量的成果，主要應用在管道檢測、維修及空調通風管道的清洗等方面。但對于金屬冶煉廠煙氣輸送管道中煙灰堆積層的清理這種特殊管內作業的自動化裝置研究目前少有報道。因此研制適應于金屬冶煉廠煙氣管道煙灰清理的管道清灰機器人將具有重大的現實意義。
此次設計的管道機器人主要應用在金屬冶煉廠、化工企業等煙氣輸送管道煙灰堆積層的清理，作為載體，通過安裝不同的設備可實現排水管道的監測、清理。