本发明公开了一种可多级重构的变刚度索并联喷涂机器人，其包括一级大空间绳索驱动机构和二级索并联喷涂机构，一级大空间绳索驱动机构由空间调整架、减震牵引架和牵引驱动小车组成，空间调整架包括两道纵向固定框、两道横向移动框和高空水平基座，其中减震牵引架固定设置在牵引驱动小车，牵引驱动小车包括低位车和高位车通过底位横移板、高位横移板连接于空间调整架，二级索并联喷涂机构包括安装在绳索并联驱动架上的结构重构模块、电机送绳组件、末端减震架和变刚度架，以及安装在末端减震架的末端驱动架。本发明能有效保障喷涂机器人的喷涂质量。