本实用新型涉及一移动操作机器人大尺度空间高精度在线标定系统，其包括测量子系统和校准补偿子系统。测量子系统包括视场覆盖该移动操作机器人的工作空间的多视角测量设备、至少一组局部测量设备和设置在所述移动平台上的车载激光测微设备，校准补偿子系统包括移动操作机器人控制器、与所述测量子系统连接的通信模块和校准工作站。多视角测量设备包括红外相机、与红外相机连接的图像采集工作站和与移动平台关联的反光靶球。每个局部测量设备包括CCD相机和多个激光测距传感器。与传统移动式机器人的标定校准相比，本实用新型的方案有全自动、大空间、在线校准的优势；同时还提高操作灵活性，降低成本，有效提升了移动操作机器人系统的实用价值。