本实用新型提供一种头部安全保护装置及手术机器人系统。该头部安全保护装置包括：第一连接件，用于连接所述安装臂，所述第一连接件设置有锥形通孔；第二连接件，用于连接所述支撑臂，所述第二连接件设置有锥形凸起，所述第一连接件与所述第二连接件通过所述锥形凸起与所述锥形通孔配合连接；当所述支撑臂受到的拖拽力超出所述头部安全保护装置的扭矩的阈值，所述第一连接件第二连接件可相对转动。这样，支撑臂可随头架机构一同下沉，使得出现意外情况时，锥形通孔与锥形凸起在头架机构的拖拽力作用下自动解锁第一连接件与第二连接件，这样头架机构的位置不再被支撑臂固定，能够随病床系统一同下沉，避免患者受到伤害，起到安全保护的作用。