本发明属于焊接技术领域,涉及一种膜式壁专用焊接机器人系统和膜式壁焊接方法。膜式壁专用焊接机器人系统包括焊接主机器人、焊接保障从机器人和控制单元;所述焊接主机器人包括有复合履带小腿、足式机器人、焊枪位姿控制机构、焊枪固定座和焊枪;所述复合履带小腿内部还设有传动切换离合装置,所述传动切换离合装置负责动力传输与切换,从而实现步态模式和履带模式的切换。本发明采用足式驱动和履带驱动,针对不同地形自主切换驱动模式,同时焊枪位姿控制机构可控范围广,不仅适用于膜式壁焊接,还满足各类大型平铺钢结构异形复杂的焊接工作的需求,具有较好的通用性。