基于悬臂式掘进机机械结构的拓扑结构分析，分别对悬臂式掘进机行走/支撑并联机构在空间掘进工作平面/滚动平面内可补偿的仰俯角偏差、巷顶距偏差、横滚角偏差，以及其回转并联机构/升降机构在空间掘进水平面内可补偿的水平偏角偏差、水平偏距偏差、车前距偏差进行深入研究分析，实现首次建立悬臂式掘进机机身空间全方位位姿偏差数学模型。应用空间机构结构学正/逆解求解思想，利用MATLAB及正解求解出已知各结构回路几何参量状态时，机身动平台的空间瞬时位姿偏差信息及可补偿空间位姿偏差的范围；逆解求出机身处于可补偿空间极限