本发明提供了一种自主移动式机器人铣削加工平台及其控制方法，包括：AGV移动平台和可拓展柔性工装系统；AGV移动平台包括平台车体、平台舵轮以及电控锁紧模块；平台舵轮和电控锁紧模块设置在平台车体上，平台车体通过平台舵轮移动，电控锁紧模块用于固定平台车体；平台车体上设置有加工装置；可拓展柔性工装系统包括可扩展定位工装、工位面标定模块以及工位面区域标识模块；工位面标定模块设置在可扩展定位工装上，工位面区域标识模块设置在可扩展定位工装的一侧，可扩展定位工装用于放置工件。本发明在实现大长型零件高精度柔性多工位加工的同时大大降低了移动式机器人铣削加工平台的单机尺寸及制造成本。