本实用新型涉及机器人技术领域，具体地说是一种三分支五自由度混联的激光加工机器人机构，由三个并联的分支与两个串联的转动副连接构成；其中第二分支的一端通过第二虎克铰与静平台相连接，另一端连接有串联的第一、二转动副，第二转动副的输出端设有激光头；第一分支的一端通过第一虎克铰与静平台相连接，另一端通过第一球铰与第二分支相连；第三分支的一端通过第三虎克铰与静平台相连接，另一端通过第二球铰与第二分支相连；第一、二球铰的中心在第二分支的轴线上。本实用新型充分结合了并、串联两种结构形式的特点，具有精度高，刚性好，工作空间大，灵活性好、应用范围广等优点，可以对各种复杂曲面进行加工。