在海洋工程中,浮式起重机是海面吊运作业、海面平台安装作业等复杂海面作业任务中不可或缺的重型装备。由于船体受到风浪等因素的影响,浮式起重机在作业过程中会发生复杂的动力响应。这样不仅会使吊装的定位精度降低,同时还会产生附加动载荷,从而威胁海上吊运作业的安全,可能造成严重的工作事故。因此传统的浮式起重机在精度、效率、负载能力和安全性能等方面都无法满足海上作业日益增长的工作要求。将柔索并联机器人与浮式起重机结合,提出一种新型浮动基多机器人协调吊运系统,能够有效弥补传统船用起重机的缺陷。浮动基多机协调吊运系统不仅具有较高的负载能力,而且通过实时控制柔索并联系统,可以有效消除被吊运物的晃动,从而提高海面吊运作业的准确性、稳定性、安全性。因此基于传统的固定基多机协调吊运系统,设计浮动基多机协调吊运系统的结构形式,并对其运动学、动力学、误差模型及控制系统等基础问题进行研究,是对海洋工程设备的一次创新更是一次高技术的突破。本文首先以传统的起重船为基础,设计了具有工作空间大、灵活性高等特点的浮式机器人。并通过齐次矩阵法建立了浮式机器人的正运动学、逆运动学模型以及流固耦合动力学模型,并通过动力学模型分析其动力学响应特性,通过仿真验证了逆运动学模型。以浮式机器人为基础,设计了不同系统构型的浮动基多机协调吊运系统,描述了系统的空间构型及运动学模型。利用牛顿欧拉方程及拉格朗日方程分别建立了吊运系统的动力学模型。随后引入数学分析的思想,提出一种新的模型用于描述由于负载运动与浮基运动所产生的双向动力学耦合。并通过运动学补偿方案来消除动力学耦合对运动精度的影响。结合实例,对不同耦合情况下系统在垂向的动力响应进行了分析比较。所得结论可用于该机构的理论研究及样机研发,也可用于起重船吊物系统的动力响应研究。以固定基多机协调吊运系统和浮动基多机协调吊运系统为研究对象。基于两类系统的运动学模型,引入矩阵全微分法对两类系统进行综合误差建模。基于所得综合误差模型,对两类系统内误差源的灵敏度以及系统输出的运动时变可靠性进行了分析研究。并结合实例,利用MATLAB对各个模型进行分析求解。上述的研究结果为该机构的进一步理论研究设计及控制系统研究奠定了基础,同时也为绳牵引并联系统的研究以及起重船吊物系统的动力响应研究提供了新的思路。