En 1823 obtuvo el puesto de astrónomo en el Observatorio de Armagh,[1] que pasó a ser su residencia definitiva, comprometido con la investigación en física y astronomía hasta su muerte en 1882.Durante los años 1840 y 1850 Robinson visitó con frecuencia el telescopio más potente del mundo en aquella época, el denominado Leviatán de Parsonstown, construido por su amigo y colega William Parsons (también conocido como Lord Rosse).Robinson colaboró con Parsons en interpretar las observaciones de gran resolución del cielo nocturno producidas por el enorme telescopio, particularmente respecto a las galaxias y a las nebulosas, publicando informes de investigación punteros sobre estos temas.[5] La hija de Robinson se casó con el físico George Gabriel Stokes, quien visitó frecuentemente a su suegro en Armagh.[6] Robinson era amigo de Charles Babbage, quien siempre recordó su deuda con el astrónomo por haberle recordado la primera vez que planteó la idea de realizar su máquina calculadora.
