本发明属于主手重力平衡技术领域，涉及一种手术机器人主手重力平衡装置及方法，包括主手前臂和主手上臂，主手上臂顶端上方设有固定台，固定台连接一轴顶盘转动，一轴顶盘与连接吊架一端固定连接，连接吊架另一端与水平二轴转动连接，水平二轴与主手上臂顶端固定连接；水平二轴分别连接二轴平衡机构固定和三轴驱动轮，三轴驱动轮上固定有三轴重力配重块，三轴驱动轮一处与前臂拉杆一端铰接，前臂拉杆另一端与主手前臂铰接，三轴驱动轮连接前臂拉杆位置与三轴重力配重块分别位于水平二轴两侧；三轴驱动轮与一轴顶盘之间通过弹簧拉力式平衡机构连接。本发明法提升了重力平衡的效果，能够降低手术过程中的主手能耗。