1.多级全向空间倒立摆机构，包括多级摆动机构，其特征在于：所述多级摆动机构包括多个摆动单元(1)，各摆动单元(1)包括摆球(2)，所述摆球(2)的下半球体置于球架(3)内，摆球(2)上半球体的顶部中央设有竖直插销(4)，所述球架(3)内圆周均布设有三个与下半球体摩擦接触的单排全向轮(5)，各单排全向轮(5)通过对应轮架(6)安装且各轮架(6)上设有检测对应单排全向轮(5)转动角度的绝对式编码器(7)，三个单排全向轮(5)的回转中心向下交汇于一点，该交点处于摆球(2)球心的正下方，所述球架(3)顶部设有作用在上半球体上的限位件，球架(3)底部设有与插销(4)同轴的插孔；多个摆动单元(1)自下而上依次插装连接，最下级摆动单元(1)设于水平转台(8)上，所述水平转台(8)设于左右移动台(9)上，所述左右移动台(9)设于前后移动台(10)上。

2.根据权利要求1所述的多级全向空间倒立摆机构，其特征在于：所述前后移动台(10)包括前后底座(11)和滑动安装于前后底座(11)上的前后移动台面(13)；所述左右移动台(9)包括左右底座(14)和滑动安装于左右底座(14)上的左右移动台面(16)，左右底座(14)安装于前后移动台面(13)上；所述水平转台(8)包括转盘(17)，所述转盘(17)通过推力轴承(18)安装于轴承支座(19)上，所述轴承支座(19)安装于左右移动台面(16)上。

3.根据权利要求2所述的多级全向空间倒立摆机构，其特征在于：所述前后移动台面(13)的驱动为前后直流电机带动的前后丝杆螺母传动副(21)；所述左右移动台面(16)的驱动为左右直流电机带动的左右丝杆螺母传动副(23)；所述转盘(17)的驱动为设于轴承支座(19)内的旋转直流电机(22)。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的多级全向空间倒立摆机构，其特征在于：所述限位件包括与摆球(2)上半球体同轴的环形保持架(20)，所述环形保持架(20)通过环形支架(15)安装于球架(3)顶部，环形保持架(20)上圆周均布的滚珠(12)与上半球体滚动连接。

5.多级全向空间倒立摆平衡方法，其特征在于采用了如1～3中任意一项所述的多级全向空间倒立摆机构，其平衡控制方案为：

①、当任何一个摆球(2)由于外界扰动发生振荡时，与对应摆球(2)接触的三个单排全向轮(5)会转动一个角度，通过各绝对式编码器(7)可测量出对应单排全向轮(5)的转动角度，进而通过旋转变换矩阵求出该摆球(2)的姿态；

②、将各摆球(2)的自身姿态经一系列旋转变换矩阵求出最上级摆动单元(1)摆球(2)的姿态；

③、将最上级摆动单元(1)的摆球(2)姿态反馈到控制器，所述控制器启动前后直流电机、左右直流电机和旋转直流电机(22)使得前后移动台面(13)、左右移动台面(16)和转盘(17)联动而使多个摆动单元(1)恢复到平衡稳定状态。