本发明公开了一种巡检机器人机械臂末端空间定位方法，属于巡检机器人机械臂末端定位方法领域；其方法，包括步骤1：通过调整坐标使机械臂末端平行于地面；步骤2：通过视觉传感器获取地面特征识别结果，机械臂根据地面特征识别结果平行于地面移至末端预置点完成第一次2D视觉定位；步骤3：保持预置点坐标不变旋转所需俯仰角度使视觉传感器平行操作面；步骤4：通过视觉传感器获取操作面特征识别结果，根据操作面特征识别结果调整机械臂末端使其到达操作面预置点完成第二次2D视觉定位；本发明通过基于平面进行两次2D视觉定位并调整，避免了采用一次2D视觉定位精度低、采用2D视觉结合距离传感器成本高的缺点，降低了定位成本且实现精准的空间定位。