针对铁路接触网人工拍照检查劳动强度高、危险系数大、检查时间长、效率低、范围广等问题,提出了一种带有伸缩结构的接触网检查机器人,可代替人工完成接触网拍照检查。确定了机器人整体结构、核心部件选型;运用旋量理论和现代矩阵指数积公式建立了运动学模型;利用Matlab Robotics工具箱建立仿真模型,并验证了运动学方程;运用蒙特卡洛法求解机器人工作空间,并绘制点云图;最后,利用Ansys Workbench软件对关键部件进行有限元分析,对强度、刚度进行了校核验证。所设计的机器人减轻了工人工作量;采用轻型材料及关节模块化设计,质量减轻25%;且其末端的多自由度结构使拍摄角度、范围较传统方式增加了2倍,伸缩结构使机器人可以获得较大工作空间,满足工作要求。