本实用新型涉及一种机械臂式相似材料模型压密成型装置，属于相似模拟试验设备制造技术领域。该装置包括液压压密装置、模型箱体和激光标定装置，液压压密装置包括液压加压装置和压密构件，液压加压装置固定设置在模型箱体的顶部，压密构件通过转轴设置在液压加压装置壳体的侧面，物料铺设在模型箱体底部，激光标定装置吸附在模型箱体的内侧壁。本实用新型利用液压加压装置的液压驱动压密构件给相似材料松散体施加预定方向和预定量级的外荷载以形成符合试验方案的相似模型，有效减小堆筑物理相似模型过程中由人为因素造成的偏差，降低相似模型的不确定性，提高试验结果的可靠性；亦可在开挖过程中于模型边界上施加定向、定量的外荷载，模拟地应力。