Bei einem Roboter mit paralleler Kinematik wirken mehrere Schubgelenke auf den zu bewegenden Werkzeugträger. Jeder Antrieb ist direkt mit dem Werkzeugträger verbunden. Das bedeutet, alle Getriebe und Motoren sind ortsfest. Das wirkt sich besonders gut auf die Dynamik und die Präzision des Roboters aus.

Vorteile gegenüber der seriellen Kinematik sind der kompakte Aufbau, der niedrigere Schwerpunkt, keine bewegten Kabel und ein geringeres Massenträgheitsmoment. Außerdem können mehrere Vorgänge gleichzeitig erledigt werden.

Zu dieser Gruppe gehören beispielsweise Delta- Roboter und Hexapod- Roboter. Des Weiteren basierd das für die Holzbearbeitung bisher einmalige Maschinenkonzept Pegasus von Reichenbacher auf der parallelen Kinematik.