随着国家对工业机器人发展的支持力度不断增大,各种各样的机器人已经在越来越多的行业中被广泛使用了,然而在隧道监测这一细分行业中大多数还仍然沿用着人工检测方式,这种方式具有效率低、成本高、不准确等缺点。有少部分在使用自动化巡视机器人,但是这种机器人并不是智能化设备。为了弥补智能巡视机器人在隧道监测中的应用空白,本文结合该行业的具体应用背景对隧道智能巡视机器人进行研究与设计。巡视机器人作为一个智能化信息采集终端,采用的吊轨、电机驱动的行走机构,能够对隧道内的图像、环境等信息进行采集,它的智能化体现在自动充电、精确定位两方面。首先对巡视机器人的关键技术进行了分析和研究,为了能够实现自动充电,选用了电磁共振无线充电技术;针对智能巡视机器人针对需要具有精确定位这一功能的问题,通过对多种定位技术进行对比,并结合巡视机器人特定的应用环境,选用了惯性精确定位技术,同时使用了卡尔曼滤波算法对惯性传感器的输出数据进行处理,实现了精确定位。针对机器人电池的自动充电这一问题,经过对相关技术理论及实际应用情况的分析,提出采用无线充电技术,解决了机器人电池的自动充电问题。在研究了关键技术的基础上,文中对智能巡视机器人的硬件电路和关键元器件进行了选型和设计,主要包括处理器核心电路、电源电路、电池充放电管理电路、无线充电电路、加速度传感器电路、消除累计误差电路。同时对软件程序进行了设计,主要包括:主程序、定位计算子程序、4G通信子程序。在论文最后,对智能巡视机器人的无线充电、精确定位和功耗等性能参数进行了测试,测试结果证明文中所研究的隧道智能巡视机器人的无线充电距离能够实现远程充电的效果、定位精度能够达到1%、低功耗工作时间可长达600小时,可达到实际应用的预期。