根據構件之間的相對運動是平面運動還是空間運動，連桿機構可分為平面連桿機構和空間連桿機構。根據機構中構件的數量，可分為四桿機構、五桿機構、六桿機構等。壹般五桿及五桿以上的連桿機構稱為多桿機構。當連桿機構的自由度為1時，稱為單自由度連桿機構；當自由度大於1時，稱為多自由度連桿機構。根據構成連桿機構的運動鏈是開鏈還是閉鏈，相應的連桿機構也可分為開鏈連桿機構(機械手通常是具有轉動副或移動副的空間開鏈連桿機構)和閉鏈連桿機構。單個閉環平面連桿機構的構件數至少為4，所以最簡單的平面閉鏈連桿機構是四桿機構，其他多桿閉鏈機構無非是在其基礎上擴大桿組；單個閉環空間連桿機構的構件數至少為3，因此壹個空間三桿機構可以由三個構件組成。
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