海洋经济对国民经济和社会发展起到了非常重要和积极的作用,随着我国对海洋物流工程方面的投入力度加大,海洋物流工程起重装备也发展迅速。起重设备是海洋物流工程方面广泛应用的主要装备之一,其装卸安全和效率直接影响着物流工程作业效率和经济效益,而复杂的海洋海况是重要的影响因素之一,因此保证货物装卸效率及装备安全是海洋物流工程的研究方向和研究热点。搭建海洋物流装备智能装卸综合实验平台可在实验室环境下对起重设备控制、海洋或港口智能装卸技术以及起重设备性能评估和优化等方面进行研究,从而提高装卸效率及安全性。本文依托集美大学相关课题组和吉林大学本人所在课题组合作搭建的海洋物流装备智能装卸综合实验平台,研究了基于视觉的吊装机器臂卷扬随动控制方法,论文的主要完成工作如下:1.系统整体组成及方案设计。根据实验室平台及功能需求,设计了吊装机器臂末端卷扬机构,并将视觉传感器整合到卷扬机构上,实现了本文所需的软硬件平台整体的搭建;2.吊装机器臂运动学分析及手眼标定。针对平台吊装机器臂,采用D-H参数法分析其运动学正解,采用共形几何代数法分析其运动学逆解,并验证其有效性及正确性;基于蒙特卡洛算法分析具有视场角限制的工作空间;选取一阶畸变校正模型用于相机标定,采用Park-Martin算法对机器臂及卷扬“手-眼”关系标定;3.视觉标识检测及定位跟踪。采用视觉标识对复杂环境下的目标对象进行检测识别,采用主方向定位及DLT算法对标识进行定位;针对视觉图像噪声和遮挡问题,设计组合标识以及位姿选取方案,基于四元数的卡尔曼滤波方法对组合标识进行位姿估计;4.卷扬随动控制策略。基于双S型曲线运动规划加减速算法进行目标运动跟踪路径重规划,采用加减速方法生成运动轨迹;建立了卷扬系统模型,在速度环上采用伪微分反馈复合控制算法,并结合位置环的采用比例反馈前馈控制算法,从而提高轨迹跟踪性能;阐述卷扬随动整体控制策略。5.实验。基于Visual Studio 2015和Qt5.8编写了基于视觉的卷扬随动控制程序;基于前述章节工作,分别通过设计静态目标和动态目标跟随实验对提出的卷扬控制策略进行验证并分析实验结果。