本发明公开一种田间作物表型监测机器人及其导航方法，所述机器人包括车身平台，电源装置，运动控制装置，环境信息传感器装置及作物生长信息传感器装置；该机器人的导航方法为：预先标记GPS航点位置；对航点大地坐标进行坐标转换并根据航点顺序计算相邻航点间的航线位置及方向；获取机器人的实时位置及姿态信息，计算机器人位姿与航线的横向偏差及角度偏差；通过对田间秸秆覆盖度、土壤水分含量、土壤紧实度因素对车轮速度的影响进行分析，构建秸秆与土壤因素对车轮速度影响的数学模型，根据该模型建立机器人路径跟踪算法，以实现惯性导航偏差校正。本发明能够实现作物生长信息的实时、准确、高通量获取。