随着空间技术的发展,空间机构在空间活动中扮演着越来越重要的角色。空间机构在发射进入太空进行在轨作业之前,需要进行大量地面微重力模拟试验,因此需要搭建地面微重力模拟试验系统对空间机械臂的功能进行测试。本文以某高轨卫星上的环形天线展开式机械臂的地面微重力模拟实验系统为研究对象,设计了一个用于卸载机械臂重力的微重力模拟装置,研究地面微重力模拟试验系统误差分布,建立一个评价地面微重力模拟试验准确性的系统化分析方法。论文总结了国内外空间机械臂和微重力模拟试验的发展现状,介绍了某高轨卫星的地面微重力模拟实验系统并且针对该系统的需求确定了技术实现方案,提出重载智能气浮车进行卸载的方法。根据地面微重力模拟试验的技术要求,进行重载智能气浮车的详细设计,主要从重力卸载和智能跟随两个方面进行设计,具体包括系统划分、系统组成、功率核算、关键构件选型、并且对主要受力结构进行了静力学分析校核强度,最后设计了气浮车伺服系统的控制路线。结合静力学和动力学分析方法建立机械臂数学模型,利用MATLAB求解卸载力场,求得吊挂力和根部关节所受力矩与展开角度的关系曲线,并且对卸载误差力在四个吊挂点的分布和对根部关节的影响进行了总结性分析。并且评估本地面微重力模拟试验系统的准确性。