随着吊装技术的飞速发展,吊装工程向模块化、大型化发展,被吊物尺寸和重量不断增大,促使单机向更大起重吨位发展。既使这样,单机和双机也不能满足所有吊装工况,因此多机吊装成为必不可少的吊装模式,并日渐普遍。但多机吊装在实施过程中,往往存在诸多无法预测的因素,进而影响到吊装的安全性,因此需要有更坚实的理论来做支撑。而多机吊装系统在理论研究方面,还存在超高维度的位姿空间、吊装规划难度高等难点。为此,本文在双机吊装的基础上,研究多机系统的建模与路径规划改进算法,力争解决诸如多机转弯等协同规划问题,为实际吊装提供参考。本文首先针对履带起重机的结构进行分析,在单机和双机系统模型的基础上,建立多机系统数学模型和位姿空间。对起重性能约束、多耦合封闭链约束、非完整性运动学约束进行了分析和求解。其次,分析多机系统的运动特点,将位姿变量分为主动变量和被动变量两类,确定位姿的主动变量,将其作为已知量,通过封闭链约束条件求解被动变量,并实现位姿的转换。接下来,依据RRTConnect++路径规划算法原理,分析算法的适用性,对相应的采样区域和拓展策略进行了改进,提出了RRTConnect++可变区域算法,随后对路径规划中直角转弯问题的问题,提出了新的动作输入向量集和解决办法。最后,通过双机、四机和六机的吊装案例验证了本文提出的多机系统模型与RRTConnect++可变区域算法的有效性与合理性。这为多机吊装系统的研究提供了较好的理论依据。