自主式水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV）具有自主灵活性高,探测范围广等优点,因此在海洋作业中有着广泛的运用。AUV的研究作为一个系统性的研究,对接回收技术则是实现长续航作业至关重要的技术。水下对接过程是指AUV与固定或者移动的回收装置进行近距离跟踪、入坞、姿态矫正、锁紧等一系列动作的过程,在此过程中由于导航精度、非线性不确定性以及外界干扰的影响,会导致AUV与回收坞站发生碰撞。当前大多数对AUV回收对接的研究中,回收坞站都是静止的,对AUV和回收坞站均为移动状态下的研究较少,本文在此前提下进行AUV与移动回收坞站的碰撞研究,完成对接碰撞过程分析、虚拟样机仿真、碰撞力和对接时间分析、多导向罩导向性能分析,新型导向罩的结构设计、联合仿真以及后续稳定控制等一系列工作。具体研究内容如下:首先,介绍喇叭口引导式对接的机构组成、对接原理和优缺点,建立AUV与回收坞站的运动学与动力学模型,针对对接产生的碰撞问题,分析喇叭口导向罩的导引对接具体过程,结合接触碰撞相关理论和动量矩定理、滞后阻尼模型等一系列方法建立数学模型进行碰撞力的计算,分析AUV和回收坞站碰撞前后的运动情况以及渗透量和持续时间等相关参数。其次,针对具体碰撞力的大小以及对接性能的研究,利用ADAMS虚拟样机对AUV和回收坞站的碰撞对接性能进行仿真。分析不同的偏心距、偏心角以及不同相对初始速度对整个碰撞过程的最大碰撞力和对接时间的影响,提出该对接结构下所能允许的精度范围。然后分析对比了凹凸形导向罩以及不同封闭程度的多种导向罩结构下的导向性能,并在此基础上设计了新型凹凸混合型导向罩,提升了导向罩的导向性能,为导向罩的结构设计和对接精度提供了参考。最后,在前文研究碰撞问题的基础上,针对AUV在移动对接过程中的瞬时碰撞力和洋流干扰对姿态和对接效率造成的影响,设计了基于MATLAB/ADAMS联合仿真的控制系统,实现了碰撞后AUV的稳定控制。并且基于ADRC自抗扰理论对控制器进行优化,与控制前的导向罩直接导引入坞和加入PID的联合控制仿真结果相比,该系统能够调整AUV与移动回收坞站发生碰撞后的姿态,减少了AUV动态入坞的时间,有效提高了回收效率,同时减小了对接过程中的最大碰撞力,有一定的抗干扰能力,能够有效提高对接碰撞的安全性。