本发明涉及一种基于视觉伺服的采摘机器人控制系统及控制方法，其特征在于，包括主控制器，以及分别与所述主控制器连接的底盘控制模块、视觉模块、导航定位模块、机械臂控制模块和机械爪控制模块；所述视觉模块包括单目视觉模块和双目视觉模块，所述双目视觉模块为采摘机器人提供全局视野以确定采摘停靠点并辅助所述导航定位模块工作，所述单目视觉模块为采摘机器人提供采摘停靠点周围采摘作业空间内被采摘果实的位置。本发明能够减少视觉测量精度和机械臂定位精度对采摘作业成功率的影响，可以同时兼顾采摘速度和效率。