捕获装置是内置刷带式溢油回收装置的核心部件，工作时完成对船侧围油栏浮筒的抓捕，将围油栏拉出船舱在海面形成围油区，对海面溢油进行包围引导。在研究调查中发现，传统的捕获装置自动化程度低，自主能力差，主要依靠训练有素的工人用人眼进行现场观察和操作，导致捕获耗时过长，往往会耽误海上作业的进度。　　围绕内置刷带式溢油回收船捕获装置的应用需求和特点，本文详细设计了可伸缩支撑臂、捕获机械手、基座等组件，并研究将室内GPS测量系统应用于支撑臂前端捕获装置中，对捕获机械手相对于浮筒的位置信息进行实时获取，以提高捕获装置的智能化程度。由室内GPS测量系统对捕获机械手的坐标位置进行实时测量，计算出机械手和浮筒两者的相对空间位置以及支撑臂在不同方向上的位移距离，将位移信息传输给相应的控制上位机，驱动捕获装置实现对围油栏浮筒的抓捕。本文的研究工作主要包括以下几个方面：　　（1）对捕获装置关键组件的机械结构进行了详细的设计，主要包括：围油栏浮筒组件、捕获机械手、油气路一体化伸缩支撑臂和多自由度运动的基座组件四部分，详细阐述了各组件的结构功能、设计参数，对关键受力部位进行了ANSYS有限元仿真分析。　　（2）根据捕获装置的工况条件，对液压系统的执行元件进行选型计算，拟定了捕获装置液压系统控制原理图，并且确立了自动控制为主，手动控制为辅的动作控制方式。　　（3）结合室内GPS的测量原理，建立了捕获机械手测量系统的坐标系，对捕获目标点坐标方程进行了理论计算，并在实验室环境下搭建了室内GPS测量系统实验模型，验证了室内GPS测量系统对空间坐标获取的可行性。