设计了一种基于多自由度的自动化港口集装箱起重机。通过降低起重机压力上限、优化起重配装器接入操作等,完成了自动化港口集装箱起重机的结构优化设计。在此基础上,获取多自由度参数,依据多自由度参数建立全局坐标系,并进行约束性参数耦合,根据耦合结果建立基于多自由度的起重机结构参数化模型,从而实现对港口集装箱起重机机体自动化程度的提升。实验结果表明,在多自由度参数不变的前提下,CL曲线与Cd曲线均具有较高的贴合度,F拓扑系数的极值始终大于W拓扑系数的极值,结构优化后,起重机的集装箱堆放精度提高了约2倍,翻箱作业时间平均减少了16 s。