本发明提供一种基于机器人的光学模块精确装配系统及方法，解决现有光学模块装配是采用人工+半自动设备组装，一致性较差，效率低的问题。该系统包括工作平台以及设置在工作平台上的机械臂A部分、机械臂B部分、机械臂C部分、分度盘组装工位、固定块定位压覆部分，分度盘组装工位包括通过驱动机构设置在工作平台上的转盘以及设在转盘上的多个固定块定位夹具，机械臂A部分包括机械臂A、O型圈抓取夹具、凸镜压头抓取夹具、ST光纤耦合器抓取夹具、成品出料夹具；机械臂B部分包括机械臂B、固定块抓取夹具、嵌件抓取夹具、滤波片吸取夹具；机械臂C部分包括机械臂C和自动打螺丝机。