本发明提供了一种基于单目视觉的机器人打钉位置补偿方法及机器人打钉系统，涉及图像数据处理领域。本发明通过高精度提取椭圆圆心图像坐标，从而得到图像平面与机器人任务空间平面的映射关系，进而有效矫正机器人示教打钉位置与实际钉孔位置的偏差，成功应用于卫星装配机器人自动打钉场合，满足卫星框架与舱板装配拧钉精度要求。本发明不需要对机器人进行标定，也不需要进行手眼标定，仅需高精度解算钉孔图像平面与机器人任务空间平面关系，即可完成打钉位置补偿。补偿方法求解速度快，使用简单，补偿精度高。