一种二自由度球面空间运动并联机构，属于工业机器人和机械制造领域。包括：驱动电机、伸缩杆、机座、动平台和运动支链。每条运动支链连接于机座与动平台之间，其中两条支链为可控伸缩杆构成的主动支链，另一条支链为固定长度杆构成的从动支链，每条支链一端用铰链与机座联接，另一端与动平台相接。三条运动链之一与动平台固接，另外两条运动链与动平台用球铰链联接。通过改变两个主动支链可控伸缩杆的长度，可以控制动平台的空间位置，动平台上与从动杆末端重合点的运动轨迹为球面。该机构结构简单，采用本发明可实现操作点的空间位置控制，使机器人的结构更加简化。