本发明公开了一种基于时间序列分析的机器人免传感碰撞检测方法及应用，该方法步骤包括：在机器人运动过程中，通过伺服驱动器采集机器人的状态信息，包括机器人关节的关节状态和关节实际力矩；基于状态信息并结合机器人动力学模型得到关节计算力矩，关节实际力矩与关节计算力矩相减得到关节的实际外力矩；分析关节的实际外力矩特征建立自回归模型；基于时间序列分析，结合自回归模型生成多步预测外力矩和动态阈值；基于关节的实际外力矩与动态阈值进行判定碰撞条件实现检测。本发明基于机器人外力矩特性建立了外力矩的时间序列模型，基于机器人历史运动信息生成动态阈值，对不同碰撞状态具有良好的检测性能，保证实时性的同时提高检测准确率。