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一种过约束自平衡三自由度并联运动平台，其包括基座、动平台、一个5杆闭环运动链和两条结构完全相同的驱动分支，其中5杆闭环运动链由直线作动器、两个同轴的第一转动副、三角框、第二转动副、公共轴、第三转动副和弹簧助力移动副组成，两条驱动分支均由直线作动器、第一万向铰、连杆和球铰组成，动平台通过两个同轴的第四转动副与5杆闭环运动链的公共轴两端连接，弹簧助力移动副竖直安装在基座中心。本发明具有固定的解耦转轴，绕基座中心线的扭转刚度大，承载能力强。