本发明提供一种复合机器人视觉引导定位装置及方法，其中装置包括：测量模块，用于测量机械臂末端相对于工作台面的距离、机械臂末端的倾角、以及获取工作台上作为引导基准的标识区的图像；视觉引导处理模块，用于根据测量模块采集的信息，经机器人运动控制器控制机械臂运动，使机器人在标定时和作业应用时机械臂末端达到同样的相对位姿；控制标定数据的自动化采集和标定参数计算；以及控制机械臂末端从标定位置沿TCP偏移至工件摆放位置，完成工件抓放。对应的复合机器人视觉引导定位方法包括视觉引导标定的步骤和作业应用的步骤。本发明通过基于多种传感器信息的精确相对定位，保证了复合机器人作业精度不受实际各种误差因素的影响。