本发明涉及水下机械设备领域,具体是指一种水下观察机器人及水上自由吊放设备,一种水下观察机器人,包括机架,机架上设有观察设备,观察设备经观察驱动机构与机架连接,观察驱动机构包括支撑架、旋转电机和旋转轴,支撑架上设有夹爪机构和观察俯仰机构,夹爪机构包括夹爪电机、蜗杆、蜗轮、蜗轮轴和夹爪,观察俯仰机构包括俯仰电机、驱动轴、从动轴和安装架,机架上设有线缆锁紧固定机构,一种水上自由吊放设备,包括水上载体,水上载体上设有上述所述的水下观察机器人以及线缆收放机构,线缆收放机构包括卷线盘、卷线架、动力源,本发明结构简单、体积小、灵活性高、观测侦察灵敏、抓取牢固、工作效率高、操作方便、使用成本低。