巡检是确保地下隧道电缆安全稳定运行的主要手段,但是由于电缆隧道环境恶劣,巡检人员的人身安全难以得到有效保证,有时甚至危及生命,因此,研究如何采用机器人进行隧道电缆巡检具有重要的研究意义。本文从工业现场的实际需求出发,提出了一种可应用于隧道电缆巡检的轨道机器人设计框架,并对若干关键技术进行了研究,给出了机器人控制系统的整体硬件结构以及运动控制、无线通讯等模块的详细设计方案。同时,针对轨道机器人运行时无线通信、定位方面存在的问题,提出了一种将泄漏电缆引入机器人系统的方案,既保证了不对隧道内环境作大规模改动,又解决了轨道机器人在隧道内的远距离通信问题,其有效通信距离远大于使用传统天线的系统。同时依托泄漏电缆,在无需外接更多传感器的前提下,给出了一种可行的隧道内机器人综合定位方法。并讨论了该方法的定位误差及其补偿方案。