海洋具有极其重要的战略意义,许多国家多于海洋开发尤为重视,自主水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）因其自身的工作模式与应用发展前景,在许多海洋探测、军事侦查任务中广泛应用。在各种任务需求下,诞生了大大小小、各式各样的AUV。伴随开发需求的深入,固定配置的AUV难以满足开发进程需求,通过模块化设计方式,可以模块的机械接口、电气接口、通信协议、上位软件等统一规划,便于功能载荷的升级、更换,便于AUV平台的技术升级和重复使用。在实际使用量和成本上来说,大型AUV的用量少,且使用代价高,反而小型AUV更易于开发推广。本文主要设计开发了一款小型模块化AUV,用于海洋观测需求,并对其推进系统效率进行分析,以提升平台运行的效率,全文的内容如下:首先,本文对国内外的AUV发展现状作出了论述,介绍了AUV的多样化用途,指出了开发小型模块化AUV的意义所在,并根据AUV的推进形式,最终得出了设计目标,完成了AUV的整体外形设计,比较了舵的布置方式,并对其航行阻力进行了分析。其次,本文对小型模块化AUV内部传动系统进行了分析,对舵轴传动时的O型圈动密封受力进行了分析求解;对推进系统选用的磁耦合器传动方式进行计算比较,通过有限元分析,比较了在等体积状态下,轴向磁耦合与径向磁耦合随多参数变化的性能,通过比较选定了最终方案。最后,本文对推进系统的传动效率先做了整体分析,后针对其中的径向磁耦合效率进行了详细分析,比较了其隔离套涡流损耗、海水阻力损耗等多种因素,最终得出应用于小型AUV时隔离套涡流占主要损耗,可通过降低输出转速、减小隔离套壁厚等方式降低涡流损耗。后通过对比实验,验证了将磁耦合器的涡流损耗控制在小范围内。并完成了AUV整体的湖上实验,验证了AUV的整体性能可靠。