本发明公开了一种伸缩驱动式三自由度混联机器人，包括基座、动平台和末端执行器，所述基座与所述末端执行器之间设有并联部分和串联部分，并联部分由所述基座与动平台之间设有三条结构相同的支链构成，串联部分包括三个平行四边形机构，串联部分将动平台的三自由度运动转化为末端执行器的二维平动和绕所述基座的一维转动。本发明采用串并混联拓扑结构，其结构紧凑，减小了运动部件质量，增大了工作空间，提高了运动精度，易实现高速运动，是一种轻惯量、高功率密度的可实现高速运动的三自由度混联机械手。