本实用新型涉及一种大型水下机器人分段位姿检测对接装置，其中两个调整机构均包括前支座、后支座和四个X向移动的小车，小车内设有Y向移动的横移座，横移座上设有Z向升降的支撑轴，前支座两端分别通过前侧两个小车上的支撑轴支撑，后支座两端分别通过后侧两个小车上的支撑轴支撑，第一舱段两端通过第一调整机构中的后支座和前支座支撑，第二舱段两端通过第二调整机构中的后支座和前支座支撑，第一舱段和第二舱段对接端面法兰上均设有靶球，且各个靶球通过激光跟踪仪扫描，小车、横移座和支撑轴均通过控制系统控制移动，且控制系统根据激光跟踪仪扫描的靶球位置计算移动量。本实用新型能够准确反映舱段对接端面的位置姿态，并且自动调整对接。