本实用新型公开一种地铁车辆列检机器人的综合定位系统，包括第一定位模块、第二定位模块以及第三定位模块，所述的第一定位模块、第二定位模块与机器人的走行机构的控制单元连接，所述的第一定位模块为用于定位走行机构与地沟的相对位置的模块，所述的第二定位模块为用于定位车厢的车轴来调整走行机构与车厢相对位置的模块，所述的第三定位模块与走行机构上机械臂的控制单元连接，所述的第三定位模块为拍摄检修部件与预设图像比对来调节机械臂与检修部件相对位置的视觉定位模块。本实用新型采用三阶段定位的方式，有效减小偏差，提高定位精度，提高检修的精确度，提高机器人作业的准确性，提高故障定位的准确率。