本实用新型公开了一种车轮姿态角度在线测量装置，包括：磁力座，所述磁力座上设有大臂固定座，所述大臂固定座上设有大臂固定杆，所述大臂固定杆上套设有圆形十字固定夹和小臂伸缩杆，且所述小臂伸缩杆是用圆形十字固定夹安装在所述大臂固定杆上；还包括车轮及安装在车轮侧面的漫反射盘，所述漫反射盘上均匀安置有若干红外测量装置，所述红外测量装置一端设有测量安装盘，所述测量安装盘一端设有测量盘座，所述测量盘座是与所述小臂伸缩杆固接。本实用新型采用非接触测量的方式，采用三点确定面的原理，通过计算实时将车轮的转向角度和其它姿态角度在线实时输出，反馈给驾驶机器人进行闭环反馈控制，解决了在线测量车轮转向角的技术难题。