地面变质心零重力模拟装置及模拟方法,解决了现有微重力模拟装置影响太空装置性能的问题，属于太空的地面零重力模拟领域。本发明基座上放置球形气浮轴承座；球形气浮轴承座支撑球形气浮轴承转子，在中平台与球形气浮轴承转子之间形成一层气膜，使中平台气浮起来；中平台、下平台、Z方向运动模组、直线模组固定平台、XY方向运动模组、上平台依次从下至上连接；质心敏感元件和机械臂连杆设置在上平台上；控制器根据质心敏感元件检测到的质心的变化，控制XY方向运动模组、Z方向运动模组及球形气浮轴承转子喷气，使所述一体件的质心移动至球形气浮轴承转子的中心，实现质心调节。