本实用新型具体涉及一种基于三目视觉的海底观测水下机器人，包括壳体及设于壳体上的驱动单元；其特征在于：还包括视觉采集单元与气囊装置；视觉采集单元包括微型摄像头、柱状电动推杆与云台；其中微型摄像头安装在推杆的端头；云台装置与壳体的底板旋转相连；云台与电动推杆固定连接；气囊装置为两个，分别并列位于推杆的左右两端；当气囊装置中的气囊打开时，电动推杆在两个气囊之间且与两个气囊并列。本实用新型在水下机器人下端电动气囊装置用来保护能够旋转采集水下数据的电动杆结构。并且采用平衡滑模上述设计设计相应的平衡滑模模型实现对实现机器人平稳性的控制。