本发明涉及一种基于单机器人对工件偏移后误差检测补偿方法，建立机器人第一基坐标系和第二基坐标系，在基坐标系下移动激光测距传感器，对基准工件位置进行标定；在第一基坐标系下，激光测距传感器移动至角度基准点，采集角度基准点到目标检测工件的距离值，计算目标检测工件偏移角度，以第二基坐标系原点为中心，按目标检测工件偏移角度，对第二坐标系进行旋转，得到角度补偿后的第二基坐标系；在第二基坐标系下，激光测距传感器采集到目标检测工件的距离值，偏移量，并对第二基坐标系的X轴、Y轴和Z轴进行距离补偿，得到距离补偿后的第二基坐标系。本发明可以使机器人相对于工件的轨迹保持不变，提高精度。