随着海洋工程的发展,传统起重船已经不能满足当前对吊运设备工作效率、负载能力和安全性的需求。浮动基缆系式紧耦合多机器人系统结合多机器人吊运系统与传统起重船优点,形成了一种承载能力强、工作空间大、稳定性高且可以满足复杂环境下海上起吊作业的新型多机器人吊运系统。这些优点使该系统具有较高的研究价值与实际应用价值,由于浮动基多机协调吊运系统中柔索仅对负载提供单向拉力约束,且浮动基座受海浪影响会增加对吊运系统的扰动。对吊运系统的稳定性提出了新的挑战,因此浮动基多机协调吊运系统稳定性具有很大的理论研究价值与实际应用价值。本文对浮动基多机协调吊运系统建立空间构型,针对浮动基多机协调吊运系统特性分别建立了惯性坐标系、机械臂坐标系与体坐标系,由此建立了吊运系统广义运动学模型,并分别以力旋量平衡方程和拉格朗日方程建立吊运系统的动力学模型,采用刚体动力学理论建立浮动基座的动力学方程,通过机械臂空间结构与空间坐标系转换关系,联合浮动基座动力学方程与吊运系统动力学方程构成完整的动力学方程组。以动力学理论为基础,对吊运系统正运动学解进行分析并给出求解方法与约束条件。结合船舶理论分析浮动基座与流体的单向耦合,由于系统中3根柔索不能满足力旋量封闭条件,采用重力和惯性力为虚拟柔索解决系统力旋量封闭问题。以系统动态平衡条件,吊运系统安全性为目标,引入P范数概念,对索力进行优化,并制定了系统各索力均符合安全范围的优化算法,并以负载螺旋线运动轨迹,数值仿真索力的变化情况,验证了优化算法的正确性,实现索力限定在安全性范围内可以确保系统安全运行的目标。对系统的静力学平衡工作空间与动力学空间进行分析,结合蒙特卡洛算法分别给出了系统静力学平衡工作空间与动力学工作空间的求解步骤,并对两种工作空间进行数值仿真对比。通过对工作空间的理论分析,以不同的负载质量和柔索最大许用拉力详细对比两个因素对静力学平衡工作空间与动力学工作空间的影响,并得出负载质量和柔索最大许用拉力对工作空间大小和形状的影响规律,以及动力学工作空间大于静力学工作空间的结论。根据浮动基吊运系统索力优化以及工作空间分析结论,结合吊运系统的工作特性,分别给出了基于吊运系统最小索力值与刚度矩阵最小奇异值两个负载稳定性评价指标。分别以吊运系统最小索力值与刚度矩阵最小奇异值指标对整个吊运系统工作空间中负载的稳定性进行数值仿真,并对不同切面的稳定性分别采用等值曲面和等高线图分析,以此探讨了两种稳定性评价指标的优缺点。对两种稳定性评价指标进行数据归一化和加权处理,得出一种评价负载稳定性的最小索力值-刚度最小奇异值的无量纲化综合性能指标,并以不同的加权系数分别分析两种稳定性指标对综合性能指标影响,最终选择合理的加权系数得到最终的最小索力值-刚度最小奇异值综合负载稳定性评价指标。