随着世界各国对海洋的深入探寻，海洋勘测设备也由海上逐步向海下发展，根据海水环境的独特性质，水下设备应具有自主沉浮的能力，才能对海洋进行立体式探测。本文立足于中小型水下设备对自主沉浮的需求，分析研究国内外自主沉浮设备的浮力调节技术发展状况，研制一种结构紧密、能耗少、浮力精确调节的油囊式海洋自主沉浮平台。论文的主要工作包括四部分:　　第一部分，工作原理与整体结构的设计。依据海洋自主沉浮平台的功能要求和技术指标，制定完善的原理方案。分析方案在实施中将遇到的关键性技术问题，并研究相应的解决措施。计算并合理选取主要元件，然后优化承压舱内液压元件的配置与连接，最后设计完善系统整体结构。　　第二部分，耐压舱体的设计。首先分析耐压舱体是典型的外压式压力容器，可以参照外压容器模型设计，研究并选取最合适的材料和机械结构形式，计算各部位的机械参数，然后通过AnsysWorkbench仿真软件对其进行强度仿真计算与分析，完善耐压舱体结构的设计，最后对加工完成的耐压舱体进行打压测试，测试抗压能力和密封性能。　　第三部分，控制器软硬件的设计。首先根据设备对低能耗的要求，分析电路的结构特点，选用低能耗的器件和芯片，设计基于STM32单片机为核心的控制电路;然后研究油囊体积控制算法，提出基于气体方程式的油囊体积估算算法;最后分析系统控制部件的工作原理，完成软件程序流程的开发。　　第四部分，仿真模型的建立和加载实验的测试。分析研究海洋自主沉浮平台在海下垂直方向的受力状态和运动特性，建立了基于AMESim仿真软件的动力学仿真模型。研制了一套能够在实验室内模拟海洋压力环境的实验装置，并利用LabVIEW设计软件开发了的PC监控上位机，对设备液压系统回路进行加载测试及液压泵流量标定，检验设备在海下的工作性能。最后完成海洋自主沉浮平台样机的研制，并进行加载测试和密封性测试。