本发明涉及一种多模式隧洞水下作业机器人，工作模式包括遥控潜水模式和自主水下航行模式；当处于遥控潜水模式时，该机器人包括依次可拆卸连接的观通段、作业段、控制段和尾部推进段，当处于自主水下航行模式时，还包括电池段；观通段整体为流线型，采集隧洞数据；作业段包括可收放工作臂；控制段切换机器人的工作模式；尾部推进段上设有尾端推进器和光电复合缆接头。与现有技术相比，本发明具有电池段可拆卸，实现了机器人遥控潜水模式和自主水下航行模式的切换，遥控潜水模式无电池段减少了机器人负载降低能耗；作业段的可收放工作臂，行进时可回收至机身内部减小阻力，观通段整体为流线型，降低了能耗等优点。