本实用新型涉及一种加工复杂球形曲面壳体的机械臂系统，该机械臂系统包括机械臂、工作支架、加工装置、工件图像获取装置和控制台，其中：工作支架设置于机械臂工作范围内，用于固定工件；加工装置通过夹具体连接在机械臂的末端，该加工装置具有加工刀具，夹具体上设有用于感应加工过程中加工刀具与工件之间力的大小的力传感器；工件图像获取装置用于获取工件的三维图像，并得到工件的坐标信息特征；控制台用于接收工件的坐标信息特征数据和力传感器数据，并控制机械臂，对工件加工。与现有技术相比，本实用新型结构简单，操作稳定且精度高。