针对AUV自主对接的若干问题进行研究。目前，AUV近距离精确对接涉及到许多学科知识，是相关科研人员研究的热点，也是难点。本论文依据AUV自主对接的过程，分别对AUV自主对接体系结构，基于视觉的对接引导以及近距离精确对接路径规划方法进行研究。首先，介绍了当今AUV实现对接的方法，分析了应用于水下机器人对接传感器的作用距离、定位精度以及影响因素。然后，概述水下机器人的体系结构，其体系结构基础类型有两种：分层递阶式和包容式体系结构。本论文将以上两种体系结构的优点相结合，提出适合于AUV自主对接的混合式体系结构，为后续研究搭建好框架。接下来，介绍了双目视觉技术的原理，双目视觉对获取图像的处理过程。阐述了在Vega视景仿真中获取图像的过程，基于Matlab对左右视觉图像进行标定的过程以及基于OpenCV视觉库的双目视觉定位方法。根据视觉仿真数据，分析双目视觉定位结果，得到测距精度符合AUV自主对接的要求。最后，对AUV的运动特性进行仿真实验，得到AUV的运动特性曲线，了解AUV自身运动能力。只有在AUV运动能力范围内，才能进行对接。分析各种局部规划方法的优缺点，针对AUV对接问题，在人工势场法的基础上加以改进，作为AUV对接的路径规划方法。分别应用视线法和改进的人工势场法对AUV对接过程进行仿真实验，得到对接时AUV的位置信息和姿态信息，对比其误差精度可以得出结论：视线法在位置精度上满足对接要求，而在姿态精度上误差较大，不利于对接；改进的人工势场法在位置和姿态精度上均能很好的满足对接要求。简要介绍半物理仿真的概念和意义。分别描述了AUV自主对接半物理仿真实验中系统硬件体系结构，软件体系结构和数据接口等。阐述半物理仿真的实验过程。将以上内容在半物理仿真实验中实现，验证以上方法和解决问题方案的可行性。