本发明申请提供一种实现机器人的头颈部无缝隙活动的装置及其方法，包括机械结构设计模块、固定结构设计模块和控制算法模块，机械结构设计模块是由数个在不同水平面上的旋转结构串联组成，每一个旋转平面的角度设计决定了可以实现抬头、低头的角度，串联机构实现了运动的叠加；配合传动结构的固定结构设计模块的主要目的是区分头与身体，通过在头部分成同圆两个切面，使得头颈部无缝隙；控制算法模块用来控制各个电机的协同转动，从而实现想要的动作，该算法通过建模来模拟各个方向的运动，然后根据要达到的目标点反向求解各个电机的转动角度。