本发明公开了一种用于盾构管片拼装机的机械臂式管片位姿测量装置，在对待拼装管片位姿监测时，控制模块调整各旋转关节的关键轴线位置，使视觉传感器的可识别范围左右移动以在多个角度下采集待拼装管片的深度图像，计算模块基于深度图像及旋转关节的位置信息计算获得待拼装管片的特征信息以识别待拼装管片的位置和姿态，同时可监测已拼装管片的锁孔与待拼装管片的锁孔同心度，实现了监测待拼装管片的位置辅助管片安装，既提高了管片安装效率，又提高了管片安装质量，还降低了人工安装存在的安全隐患。本发明解决了现有的隧道施工一般采用人工参与拼装管片，效率低、有安全隐患的问题。