本发明提供了一种基于局部点云的葡萄位姿估计方法，包括如下步骤：采集葡萄的原始点云数据；把葡萄颗粒进行实例级分割并进行二值化处理，索引葡萄颗粒分割区域的点云数据；滤波处理；采用椭球曲面来计算葡萄颗粒外表面的几何外形尺寸；基于迭代最近点算法点的点云配准；基于遗传算法进行葡萄颗粒几何模型参数调优；将每个葡萄颗粒的最佳模型的中心点分别记为每个葡萄颗粒的三维形心；拟合出用于葡萄串采摘位姿求解的直线L1；采摘机器人末端执行器的位姿求解。该方法可求解出葡萄串相对于采摘机器人的位姿，为采摘机器人合理性采摘葡萄串提供相应的解决方法，避免由于采摘姿态不合理而导致葡萄脱落与损坏。