本实用新型涉及一种大型曲面自主研抛作业的微小机器人，属于机械制造领域。包括行走模块和研抛工具模块。行走模块的结构是：机体上固定连接主动轮系统和被动轮系统，转向装置与机体连接，该转向装置与主动轮系统中的转向传动被动轮皮带连接。研抛工具模块包括力控制汽缸、支架、主轴电机、主轴通过角接触球轴承与支架连接，万向节研抛头与主轴固定连接，导向轴通过导向直线轴承与导向轴座滑动连接。有益效果是，可以利用微小机器人在模具大型曲面上，自主定位规划，实现由小型设备对大型曲面的光整加工。不仅可以降低人工劳动强度、加工成本，还可提高加工的柔性、加工表面稳定性。