本发明涉及基于激光跟踪仪引导的机器人高精度手眼标定方法及系统。本发明包括进行工装坐标系与激光跟踪仪测量坐标系的位姿变换关系的标定；基于末端执行器坐标系和坐标系原点得到坐标系原点在激光跟踪仪测量坐标系下的位置参数；基于T‑MAC标靶，建立T‑MAC标靶坐标系，基于T‑MAC标靶坐标系并利用激光跟踪仪获取T‑MAC标靶坐标数据；基于位置参数和T‑MAC标靶坐标数据，建立目标函数并利用非线性最小二乘法进行最优拟合，得到T‑MAC标靶与末端执行器坐标系之间的坐标变换矩阵；基于位姿变换关系、T‑MAC标靶坐标数据和坐标变换矩阵，得到坐标系原点在工装坐标系下的位姿；基于位姿，进行在线误差补偿。本发明能够大幅提高机器人手眼标定精度。