本发明涉及植物工厂机器人立体作业装置，包括地轨、机器人行走装置、轨道架、天轨；所述轨道架有若干个，且为框型结构，所述轨道架沿所述地轨或者天轨方向依次布设且被竖直固定，所述地轨、天轨分别安装在轨道架的底端、顶端，所述机器人行走装置安装在地轨和天轨之间，并能沿所述地轨和天轨的轨道方向移动；所述地轨或天轨包括固定轨道、可移动模块，所述地轨或天轨通过固定轨道与可移动模块的变换组装形成“n”型或半框型轨道。本发明能够进行变轨操作实现多方位搬运、动力充足。