本发明公开了空间定位误差测量装置及其测量方法，y轴上方的磁场方向传感器；能测量出测量坐标系{M}在水平面内转过的角度；安装在x轴上的坐标轴垂直倾角传感器；用于测量zx坐标平面与铅垂面在垂直于x轴的平面内的夹角。通过这些测量参数，可以确定测量坐标系相对于测量参考面代表的世界坐标系中的位置和方向，进而确定这一位置和方向与正确的位置和方向之间的误差大小。本装置的测量方法简单，测量精度高，测量过程为全自动，适用于移动机器人基座空间定位误差的测量。