本发明涉及全自动地表水水质采样机器人，包括船体、驱动装置、控制装置和采样装置，控制装置包括导航装置、中央处理单元和通讯模块；采样装置包括气象和水质监测传感器、水下传感器和采样管收放器；导航装置包括GPS卫星定位传感器、电子罗盘和加速度传感器；导航装置与中央处理单元和通讯模块电连接，通讯模块通过无线信号与基站连接；船体设有雷达和激光测距传感器避障装置，以及固定剂滴入装置、保温箱；控制装置与驱动装置及采样装置电连接，实现自动采样和对船体的自动导航。本发明体积小、重量轻，采用电力驱动，无污染排放，相比大型采样船，不仅节约能耗，节省人力，而且价格便宜、降低了使用门槛。