本发明适用于作物表型采集技术领域，提供了一种自稳定田间作物表型采集车，包括机架，还包括：三轴运动控制模块，所述三轴运动控制模块包括X轴移动组件，所述X轴移动组件上安装有Y轴移动组件，所述Y轴移动组件上安装有Z轴移动组件，所述Z轴移动组件上安装有连接柱；三轴姿态控制模块，所述三轴姿态控制模块包括连接座和安装座，所述连接座的底部安装有航向轴电机，所述航向轴电机通过第一连接杆连接有翻滚轴电机，所述翻滚轴电机通过第二连接杆连接有俯仰轴电机，所述俯仰轴电机通过第三连接杆与安装座连接。该装置可实现对信息采集模块的空间位置以及姿态角的灵活调节，调节精度高，适用范围广，在田间植物表型采集中具有显著的优势。