本实用新型公开了一种炮膛擦拭装置的复合运动机构，包括旋转单元和轴向往复单元；所述的旋转单元包括外转子电机、凸轮和设置在外转子电机外圈的旋转毛刷座；外转子电机的外转子套旋转时带动旋转毛刷座和凸轮同步转动；所述的轴向往复单元包括往复毛刷座、第一弹簧和两只第一轴承，两只第一轴承的外圈在第一弹簧的压力作用下压贴在凸轮的凹凸工作面上，进而带动往复毛刷座沿定子轴的轴线方向往复运动。本实用新型基于无刷直流电机驱动旋转单元带动旋转毛刷旋转擦拭，同时依靠凸轮机构将旋转运动转换成同步的往复运动，实现往复毛刷沿炮膛方向进行往复擦拭，满足了不同口径火炮的擦拭、清洗、涂油，节省了人力，大大提高了擦拭效率。