本发明提供了一种变压器油样采集机器人，包括：行走机构、取油装置、导航装置、导向机构、通信装置和控制装置；其中，控制装置与导航装置电连接，用以控制所述导航装置指引所述行走机构沿预设路径行进至变压器的取油位置处，实现所述行走机构与所述取油位置之间的粗定位；导向机构与所述控制装置电连接，用以使所述取油装置对准所述变压器的取油位置，实现取油装置精准取油。本发明通过导航装置，指引行走机构以预设路径行走至变压器的取油位置处，实现对行走机构与所述取油位置的粗定位，进一步通过导向机构，使取油装置精细对准变压器的取油位置，通过取油装置的精准取油，代替人工取油，降低了取油样的安全风险，提高了运维人员的作业安全性。