随着海洋工程、船舶修造、近海运维作业不断向复杂化方向发展，搭载于船舶甲板的作业机械臂，被广泛用于工件吊运、物资转运、设备安装、船体检修等工况。海上航行或停泊状态下，船体受风浪、涌流影响会产生横摇、纵摇、升沉运动；船体的摇摆扰动会传导至机械臂末端，造成吊载货物大幅摆动。

传统陆地机械臂控制方案缺少海浪扰动补偿能力，直接上船使用时末端吊重震荡严重，不仅作业精度下降、工作效率低，还极易发生吊物碰撞船体、设备磕碰损坏等安全事故。单纯依靠增加机械结构刚度无法从根源消除摇摆问题，行业亟需开发机械缓冲机构 + 自适应主动控制一体化技术，抑制吊载摆动，提升船用机械臂在海浪扰动工况下作业的稳定性与安全性，满足船舶智能制造以及海上运维装备国产化升级的需求。

1.船体扰动引发吊重摇摆难以消除：风浪带来船体多自由度摇摆运动属于外部持续扰动，吊载会产生长周期荡振，普通制动器仅能实现定点锁止，无法动态衰减摆动幅度。

2.摇摆‑缓冲动态耦合关系复杂：机械臂臂杆形变、钢丝绳弹性、吊物惯性、船体运动之间互相耦合，摇摆模型参数随海况实时变化，固定参数的减震机构适配能力差。

3.控制系统自适应补偿能力不足：常规PID控制参数固定，无法根据海浪等级、船体摇幅、吊重质量、作业幅度动态调整控制策略，抑荡滞后、超调量大。

4.缺少多源传感融合姿态感知方案：仅依靠机械臂自身编码器无法获取船体实时摇姿、吊摆角度、振动加速度等外部扰动信息，控制器缺少完整的输入数据。

5.机构与控制系统协同性差：现有的缓冲减振机构与电控系统相互独立，机械止荡缓冲和主动控制算法没有联动优化，抑荡效果达不到预期，装备整体可靠性不足。

企业具备重载机械臂结构、液压/伺服驱动系统、缓冲减震装置的机械设计经验，拥有重载工装设备相关研发成果，熟悉钢结构受力校核、有限元振动仿真分析。

开展过船舶甲板作业工况调研，收集不同海况下船体摇摆幅度、吊载摆动数据，初步建立船载扰动工况样本库。

1.机构性能目标：研制适配船载环境的抗摇摆止荡缓冲机构，能够从机械层面削弱吊载初始震荡冲击，降低摆动幅值，提升结构抗疲劳性能。

2.控制算法目标：开发可实时感知船体摇姿扰动的自适应抑荡控制算法，实现根据海况、吊重参数自动调整控制策略，有效抑制吊载残余摆动。

3.系统集成目标：完成缓冲-感知-自适应控制系统一体化集成；实现摇摆角度、振动加速度、船体姿态多参数在线监测，异常工况具备预警保护功能。

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