铁路轨道作为铁路运输业的基础设备,常年裸露在自然环境中,并不断承受着列车的载荷作用。在密集重载的列车冲击和自然条件的共同作用下,轨道几何形位变化、钢轨磨耗加剧等现象是导致铁路安全事故的重要因素。为保证列车高速、平稳、安全和不间断的运行,必须对铁路轨道进行检测工作。由于传统的人工检测方式存在检测效率低下、费时耗力、不便于数字化管理等缺点,不能很好地满足铁路轨道的检测要求,而大型铁路巡检车价格昂贵,不能普及到我国众多的铁路工务段。因此,研制一种轻量化、高效、快速、便捷的铁路轨检设备对于保证铁路运输的安全具有重要的现实意义。本文重点研究基于非接触式光学测量原理的轻量化轨道检测平台。在分析线结构光检测技术和面结构光检测技术特点的基础上,设计搭载不同光学测量设备的轨道检测平台,将其运用于铁路工务段的日常轨道巡检工作中。线结构光轨道检测技术具有实时的在线检测能力,一般适用于直轨检测,属于在线检测范畴。面结构光轨道检测技术基于三维点云扫描设备,获取钢轨复杂曲面的点云数据,再通过数据处理软件分析钢轨三维轮廓点云信息,得到钢轨的磨耗和几何形位参数,一般适用于尖轨、辙叉等复杂钢轨轮廓的检测,属于离线检测范畴。本文对比已有的不同类型的轨检平台,分析其优缺点,结合光学检测需求,提出一种“H”型的四轮式检测平台。设计了一种柔性结构,使检测平台适应不同轨距路段,保证检测平台推行过程中不会出现脱轨、横向偏移等现象,并提高检测平台与钢轨的垂直度。根据光学检测设备的测量特点,提出两种轨道光学检测平台的设计方案,在功能分析和性能要求的基础上,对检测平台空间位置和受力进行分析。使用Solid Works三维建模软件绘制检测平台的总装配图和零件图,将检测平台的三维模型导入ADAMA软件进行静力学分析和动态仿真,验证检测平台结构设计的合理性。在仿真分析的基础上得到分析数据,进行相关优化工作,确定最终的检测平台结构。并制造了物理样机,搭载光学检测设备在实验室进行多次试验,对机械结构进行完善优化。完成实验室环境试验后,检测平台物理样机进行了普速铁路轨道和高速铁路轨道的现场试验工作。现场试验结果表明:线结构光轨道检测平台和面结构光轨道检测平台试验效果良好,满足铁路轨道日常巡检工作的要求。