为改善并联机构承载能力、增加并联机构运动自由度,本文特提出一种新型混联机构:将一三自由度并联机构与球副串联共同作为混联机构的一复合分支。为了使研究内容更加模块化、系统化,定义混联机构复合分支中包含的三自由度并联机构为广义三自由度并联机构。针对机构运动分支中含广义三自由度并联机构的新型串并联机构建立起两种不同构型:基座型混联机构和动平台型混联机构。根据螺旋理论分析可以得到混联机构复合分支所含的三自由度并联机构内部约束和参数关系。结合三自由度并联机构的分析结果,对新型混联机构的分析主要包括如下几个方面:广义位置分析、广义运动学分析、广义力学分析。通过对矢量法分析,可以得到机构的广义位置模型和机构位置反解;通过对矢量的时间导数以及内部约束关系分析,得到机构的广义Jacobian矩阵和Hessian矩阵;通过对机构采用虚功原理分析,得到机构的末端负载与运动分支输入的关系即广义力学(静力学/动力学)模型。为了证明所分析的机构广义运动、广义力学特性的正确性,以分支中含3SPR并联机构为例进行验证。机构的工作空间是通过利用CAD变量几何法并结合利用Solidworks软件得到。