本实用新型提供了一种大型工件局部特征精确测量装置，包括基座，基座上设置有机械手轨道，在所述轨道上设置有一机械手底座滑板，所述机械手底座滑板上设置有机械手支撑臂，该机械手支撑臂处设置有一支撑臂连接部，该支撑臂连接部固定有机械手手臂，一上下摆动电机，设置在支撑臂连接部，所述机械手支撑臂包括机械手电机，与机械手电机连接的齿轮系统，与齿轮系统固定的旋转轴座，设置在旋转轴座上的转轴，设置在转轴一端的第一伞形齿组件，与第一伞形齿组件啮合的第一齿轮，与第一齿轮啮合的第二齿轮，与第二齿轮同轴设置的驱动齿轮，与驱动齿轮连接的第二伞形齿组件，设置在第二伞形齿组件上的连接臂，设置在连接臂上的侧头装置以及坐标测量机。