本发明公开了一种变电站GIS设备巡检机器人行走装置，包括：行走装置外罩壳，包括顶部的机器人底板，机器人底板上方安装有机械手臂，机械手臂可夹持测试仪器；行走轮机构安装于行走装置外罩壳底部，包括可沿巡检机器人行走轨道行走的行走轮；行走驱动机构包括与齿条轨道配合的主动齿轮以及驱动主动齿轮转动的行走驱动电机；提升机构与行走驱动机构连接，并在满足变轨条件时将行走驱动机构提升；旋转机构安装于机器人底板并与提升机构连接，旋转机构在满足变轨条件时驱动提升机构旋转。本发明可以实现对巡检机器人的转弯以及变轨，使巡检的范围大大提高，且机器人行走稳定性高。