本发明提供一种三自由度球环式调姿并联稳定平台及使用方法,其包括定平台和动平台以及两个球环形约束分支结构,定平台和动平台通过三个完全相同的UPS运动支链相连。UPS运动支链中二自由度关节与定平台固定连接,二自由度关节和三自由度关节之间通过电动推杆连接,三自由度关节与动平台固定连接,球环形约束分支结构与定平台铰接;球环形约束分支结构与动平台之间以面接触连接,约束空间上三个移动自由度;三个完全相同的UPS运动支链两端均呈正三角形对称布置。该并联稳定平台具有三个自由度,可实现空间的三维转动。本发明的三自由度球环式调姿并联稳定平台具有关节数目少,结构简单,刚度大,承载力大,运动精度高等优点。