气动系统以绿色环保、良好的操控性能等优点广泛应用于生产诸领域，特别是基于气囊的沉箱出运技术，在大型构件搬运中占有越来越重要的地位。面对港口建设对大型构件顶升搬运的旺盛需求，气动顶升搬运大型构件系统创新设计的研究与应用对我国港口的现代化建设具有十分重要的现实意义。 本文分析和总结了国内外大型构件顶升搬运的现状，存在着适应性差、成本高等不足，为解决这些不足，结合现有气囊出运大型沉箱的成果，根据系统论的观点，针对大型构件的陆地顶升与搬运，我们创造性地提出了气动顶升搬运系统的概念，利用功能分析的方法，将典型的顶升、搬运及同步控制等子系统创造性组成气动新系统，并构建系统结构模型、界定系统功能。 顶升、搬运等子系统是本系统的关键部分，直接关系到系统的使用性能和可靠性，气囊集群作为核心部件更是设计的关键，我们通过理论分析和实验研究的方法，确定了气囊集群布置方式和气囊的结构模型及参数；建立了牵引装置及其布局的设计方法。控制子系统关系到整个系统工作的可操控性，是实现所有功能的中枢，我们根据搬运大型构件的运动要求，利用电机变频控制器的DSP系统实现了同步控制。 实践是检验系统性能的最佳手段，该系统在山东港湾建设有限公司威海港口第四期建设工程中进行了试用，并对试用情况进行了评估分析，该系统大大减少了企业对于超大型装备的依赖、降低了对施工地域地基础的要求，提高了企业承接大型构件工程的能力，在港口建设、船舶下水等领域将有极好的应用前景。