1、对球面三自由度机器人力矩输入均衡性能进行了分析，给出了其机构设计。分析了球面三自由度机器人的输入力矩与输出力矩之间的关系，定义了力矩输入均衡性能评价指标和全域力矩输人均衡性能评价指标。

2、在满足全域性能较好的情况下应用空间模型技术选取了一组合理的机器人结构尺寸参数，同时考虑加工与装配工艺性，设计了一种球面三自由度机器人，该机器人可用作腰关节、腕关节和精密工作台等。