本发明提供了一种悬吊起旋机构及微重力翻滚状态模拟系统，涉及在轨服务与维护技术领域，包括：起旋装置，其适于使悬吊目标绕自旋轴产生自旋；刚柔约束转换装置，其适于使所述悬吊机构与所述悬吊目标之间在刚性约束和柔性约束之间切换；角度和偏心调整装置，其适于对悬吊目标的偏摆角度与偏心位置进行调整。本发明所述的悬吊起旋机构既可实现悬吊目标绕自旋轴产生自旋，又可实现悬吊目标自旋轴产生摆动，并任意切换对悬吊目标的刚性约束和柔性约束状态，从而实现对在轨故障卫星某一种可能存在的姿态翻滚状态的地面模拟。