社会需求量的增加促使机器人的工作场所和使用方式也在不断延拓,然而对于完成较为繁复的工作,单台的机器人已不是最优的实践方案。多台机器人协同工作通常能够完成单台机器人难以实现的大型吊装任务。柔索式多机器人作为并联机器人的一个重要分支,继承并发展了传统机器人以及多机器人的众多优点。将多台柔索式机器人协同工作的吊运系统称为欠约束多机协调吊运系统,实现吊运系统内机器人的轨迹规划是系统能否顺利完成工作任务的基础,具有重要的理论和实践意义。通过分析欠约束下的柔索式多机协调吊运系统空间构型,根据矢量封闭原理建立吊运系统的广义运动学模型,随后采用牛顿-欧拉方程和拉格朗日方法分别建立该类系统的动力学模型,对规划中可能涉及到的逆运动学解的存在性进行讨论。考虑到实际工况中动力学空间的影响较大,对欠约束多机器人协调吊运系统动力学工作空间进行分析,通过蒙特卡洛方法确定系统动力学工作空间范围。并在此前建立的动力学和运动学模型基础上,分析该系统的动力学特性。根据标定的动力学工作空间,从动态力平衡条件着手,引入变张力均值这一概念,对柔索的张力进行优化,制定的一种能够将系统各柔索张力均限定在安全范围内的优化算法,并通过仿真验证算法的正确性,最终达到使柔索张力不会过分集中在极限张力位置附近的目的,既能够保证柔索始终处于张紧状态,又能进一步确保机构的安全运行。由于欠约束系统不能够满足矢量封闭的条件,在轨迹规划问题存在难点,故将系统与立体几何学相结合,在符合几何及力学约束条件的前提下,根据制定的轨迹优化搜索策略将被吊运物轨迹层化处理,最终求得所有满足条件的机器人末端位置解集,实现三维搜索问题二维化。摒弃之前单一算法优化所带来的诸多问题,将前向值迭代法与A*算法相结合,对多组逆解进行优化。达到通过规划单台机器人的最优的末端运动轨迹最终实现整个系统在协同吊运过程中的平稳性与准确性的目的,并仿真验证优化后的结果。从能量的角度对系统存在的摆动问题进行规划,并制定了简单的基于能量抵消的防摆动策略。在上述理论分析的基础上,搭建了满足实验要求的实体实验平台,进行了模型验证实验和轨迹规划实验,进一步验证了模型以及轨迹规划策略的正确性。