本发明公开了一种海底垃圾清理机器人，包括箱体结构、抓取结构、足部结构、逐级传送运输装置以及传感器；机械抓取部分采用了多关节机械臂，自由度灵活，抓取机械手的设计上针对水下抓取稳定性问题采用了三爪结构与吸力扇配合工作的形式，提高了抓取的稳定性；机械足采用了三自由度，多连杆结构，一个水平面的转动和两个垂直平面的转动实现机械足的步态运动，本发明在足端加入了弹性结构，使机器人在水底受到扰动失衡而落地时有缓冲，也能够适应复杂地形，增大机器人稳定性；箱体内部垃圾的储存装置设计上提出了一种逐级传送的装置，实现一次下潜可进行多个工作周期，同时打破了机器人外形体积对抓取垃圾总量的限制，提高了垃圾清理效率。