随着我国对大洋考察工作的不断深入，水下机器人作为探索、研究、开发海洋资源过程中的重要手段之一，具有举足轻重的作用。本文设计的水下机器人收放系统主要用于3000m水下机器人的释放及回收工作。本文首先通过对国内外水下机器人收放系统的分析，结合具体技术要求，分别对收放系统的A架部分、基架部分、绞车部分、排缆部分进行了整体方案分析，得出了收放系统的整体结构方案。其次对脐带缆的受力情况进行了分析，定量的预测了脐带缆的最大载荷，并对脐带缆进行了选型设计，为收放系统机械结构的设计提供了基本参数保证。分别对A架部分、基架部分、绞车部分、排缆部分进行了机械结构设计及相关零部件的选型设计，并对主要零部件进行了材料选择、结构尺寸设计，绘制了具体的结构尺寸图。设计过程中，阐述了不同部分所需注意的主要问题。再次完成了水下机器人收放系统的抗倾覆稳定性分析。分析了水下机器人收放系统抗倾覆稳定性的主要影响因素，定量的确定了各主要影响因素的数值大小，并给出了详细的分析及求解过程。对收放系统进行了受力分析，得到了收放系统工作过程中横纵向的倾覆力矩及抗倾覆力矩的具体计算方法及数值。根据力矩法分别建立了收放系统横向及纵向抗倾覆稳定性数学模型，通过Maple对四种典型工况的数学模型进行了求解分析，得出了甲板为固定收放系统所需提供的拉力值。最后对收放系统的工作过程进行了力学分析，选取了系统的四种典型工况，并对各工况载荷进行了具体描述；采用有限元分析技术，通过Solidworks中的Simulation模块对A架及其基架部分进行网格划分，约束及载荷的添加，对四种工况分别进行了求解计算，并对得到的应力应变结果结合实际工况进行了具体解析。