一种重载自平衡三自由度并联机构，其包括动平台、定平台、承重平台、三条结构完全相同的驱动分支和三条结构完全相同的承重分支。动平台、定平台和连接这两个平台的驱动分支构成外层并联驱动机构；承重平台、定平台和连接这两个平台的承重分支构成并联承重机构。上述三条驱动分支为UPU结构，由第一万向铰、第一移动副和第二万向铰组成。上述三条承重分支为PRRU结构，由第二移动副、第一转动副、第二转动副和第三万向铰组成。承重平台与动平台固连。本发明能实现空间的三维移动，同时并联承重机构具有雅可比矩阵恒定的特性，承重平台对运动平台的作用力始终竖直向上，能平衡动平台在整个工作域内受到的重力，同时承载能力强、动态响应速度快。
