随着航天事业的高速发展,如飞船与空间站等不同航天器之间物质转移能力要求越来越高。在微重力环境下,作为航天器间物质交换的重要桥梁——空间载荷转移机构,其运行的可靠性和稳定性对载荷转移机构的设计成败具有决定性作用。因此,在载荷转移机构进入外太空之前,对转移机构进行地面仿真测试是非常重要的一环。载荷转移机构在太空中失重环境下,其运动状态有很强的时变性,为了更好的模拟外太空失重环境,完成地面仿真设备测试,在地面研制一套与之相适应的微重力平衡系统变得意义重大。针对中国航天科技集团第八研究院新研制的一套空间载荷转移机构的地面仿真验证问题,结合该空间载荷转移机构的结构特点以及重力平衡精度要求,本文设计了一套空间载转移机构微重力系统,主要研究内容如下:（1）总结国内外微重力模拟方法研究现状,并基于空间载荷转移机构的结构特点以及运动特点,通过对各方法优缺点比较,优化选择了被动跟随吊挂法进行设计微重力系统。（2）对吊挂系统进行误差源分析,建立重力平衡误差数学模型,通过理论计算模型对吊挂系统进行了构型及结构优化设计,优化后的吊挂系统重力平衡精度能够达到地面模拟测试要求。（3）设计了吊挂系统具体结构,并对重要部件进行了有限元仿真计算,通过对微重力系统中的重要零部件进行强度、刚度及变形校核分析,得到重要部件强度及变形量满足设计精度要求;设计了过质心吊挂工装,使吊挂力过结构质心,减小附加扰动误差。（4）建立吊挂系统吊挂点不同布置产生偏角误差的数学模型,对吊挂系统结构进行了优化布置。建立了基于D-H法角度编码器角度耦合方程及达朗贝尔的动力学模型,利用MATLAB仿真软件,得出最优吊挂系统数学模型;并利用运动学仿真软件ADAMS对吊挂系统进行了偏角误差仿真验证,进一步验证了优化结果。（5）对吊挂系统进行了重力平衡精度实验验证,通过多工况实验分析结果表明,所设计的空间载荷转移机构微重力系统满足试验要求。