本发明属于航空、航天智能制造技术领域，具体涉及一种全向移动机器人自动化测量系统及测量方法。包括六轴工业机器人、电控柜、激光雷达测量系统、全向重载移动机器人、电源系统、立体安全防护系统以及用于全向重载移动机器人自动充电的分体式充电站；六轴工业机器人固定安装在全向重载移动机器人的前部上端面；电控柜固定安装在全向重载移动机器人的后部上端面；电源系统和立体安全防护系统设置在全向重载移动机器人上，激光雷达测量系统包含激光测量雷达、激光测量雷达控制器以及数据处理计算机；激光测量雷达安装在六轴工业机器人末端。解决了全向重载移动机器人运行到站点后的精确定位的问题，提高了全向重载移动机器人到达各站位时的位姿精度。