随着海洋开发进程不断向深海、远海的延伸和扩展，对水下作业装备的要求也不断地提高，自治式水下机器人(Autonomous Underwear Vehicle，简称AUV)作为海底探测、海洋地貌观察和海洋军事领域的重要工具，发挥越来越重要的作用。但是AUV续航能力一直是限制AUV完成远距离和长时间工作的关键问题。针对此问题，各国海洋工作者致力于AUV水下对接技术的研究，通过将AUV与水下对接平台连接，完成水下能源补给工作，此外，水下对接技术也是AUV进行水下数据上传与任务下载的重要手段。在分析和研究国内外AUV水下回收系统研究成果的基础上，对回收系统的各种对接装置的功能需求进行了分析和总结。针对对接装置回收目标单一，适用范围狭窄的问题，本文将模块化思想应用于AUV水下对接装置的结构设计中，通过功能模块的设计及组合，以实现对接装置应用范围的扩大及回收功能的增强。本文以应用于小型深海移动工作站的水下对接装置为目标，研究AUV水下对接装置结构设计及控制的相关技术。分析AUV与对接装置对接过程的功能需求，采用模块化设计方法，设计相应的功能模块；基于压力补偿方法设计对接装置的液压系统；对液压系统的姿态调整回路建立数学模型，进行了仿真分析研究；研制对接装置液压控制系统的实验平台，对液压系统姿态调整回路进行实验研究。分析AUV与对接站的对接过程，针对对接前对接装置的姿态调整问题，对接过程中AUV的导向、定位、锁紧、AUV与对接站的碰撞问题，研究相应的解决方法。采用模块化的设计方法，进行对接装置姿态调整模块、圆锥形导向模块、定位模块、锁紧模块、缓冲模块及对接装置支撑连接模块的设计。以是否与回收AUV直接相互作用为标准，将对接装置各功能模块的接口进行统一划分和设计。为了适应于不同深度环境的工作需求，将压力补偿方法应用在对接装置液压系统的设计中，设计了应用于对接装置用压力补偿器，对补偿器压力特性进行研究。针对对接装置中锁紧模块的同步回路、充电机构回路和转动模块回路，设计了节流调速方式的液压系统。对液压系统的压力损失、液压冲击问题进行了分析与研究。针对对接作业中对接装置姿态调整的控制要求，阀控液压马达回路采用了闭环控制方式，为研究此回路的控制特性，对其建立数学模型并进行仿真分析，研究其动态特性、稳态特性及抗干扰能力；为进一步验证此回路的实际控制特性，研制了对接装置液压控制系统的实验平台，通过实验对本文所设计的控制系统进行了验证。