一种基于模型参数误差观测器的机械臂碰撞检测方法，涉及机械臂检测领域。本发明是为了解决现有的机械臂碰撞检测方法还存在由于系统模型不确定性而导致的碰撞检测精度低的问题。本发明包括：建立机械臂回归模型，并利用机械臂回归模型获取模型参数的名义值p_n；采用卡尔曼平滑器观测机械臂关节控制力矩的微分信息以及机械臂关节的速度和加速度；利用机械臂关节的速度、加速度、控制力矩的微分和p_n设计机械臂回归模型的自适应律；定义残差r，利用残差r和自适应律获取机械臂关节所受外力矩与残差r的传递函数；利用残差检测机械臂是否发生了碰撞，并获得发生碰撞的机械臂关节所受的外力矩。本发明用于检测机械臂是否发生碰撞及获得碰撞所受外力矩。