本发明公开了一种隧道结构表观病害智能巡检机器人，所述机器人包括智能操控云台端系统、多源信息捕捉系统和智能手臂伸缩系统，其中：所述智能操控云台端系统包括终端操控模块、动力输出模块、多功能工控模块和自适应巡检车四个部分；所述多源信息捕捉系统包括隧道衬砌表观形态采集模块、隧道衬砌三维形态扫描模块、道路/钢轨表面形态采集模块以及多源信息修正模块。本发明适用于运营周期内隧道结构服役状态的快速识别与诊断，兼备巡检内容覆盖面广、巡检精度高以及巡检效率高等优点，同时能够适应不同断面规格的隧道结构病害巡检，可以有效提升隧道结构服役状态识别与诊断的检测质量和工作效率。