一种多自由度并联机构，包括桥组件(2)、主支撑组件(3)和两个次支撑组件(4)；主支撑组件(3)包括至少一个平行四边形机构；桥组件(2)与主支撑块(30)转动连接，使得桥组件(2)能够相对于主支撑块(30)绕两个彼此不平行的轴线转动，桥组件(2)还分别与两个次支撑块(40)转动连接，使得桥组件(2)能够相对于次支撑块(40)绕两个彼此不平行的轴线转动；桥组件(2)具有至少两个平动自由度和两个转动自由度。该多自由度并联机构控制精度高、结构简单、空间利用率高。