本发明公开了一种精密定位与柔性对接系统，包括吊臂，吊臂通过滑轮系统设有钢绳；与钢绳下端连接的夹具臂；可转动地安装在夹具臂一端的夹具头；撑杆和撑台构成的随动支撑结构，撑杆下端铰接在夹具臂上；悬摆内圈和悬摆外圈，钢绳穿过悬摆内圈，悬摆外圈固定在撑台一端；悬摆调平机构，该悬摆调平机构一端铰接在悬摆内圈上端，另一端与吊臂固定。本发明通过撑杆和撑台组成的随动支撑结构与吊钩共同作用，确保夹具头和夹具臂始终处于双吊点柔性悬挂状态，使大口径光机模块安装过程具有柔顺性，并通过调平结构使大口径光机模块在安装过程中始终保持静力平衡状态，通过空间姿态调整，实现大口径光机模块的空间精密定位，并与安装位之间进行柔性对接。