海底管道回收工具是海底管道水上维修的首选提管装备，但在使用过程中发现其与施工船舶匹配和水下机器人操作适应性方面存在问题。以钢球式海底管道回收工具为例，从海底管道回收工程应用实践出发，提出主插入工具过托管架通过性改进方法和水下机器人操作适应性优化设计方案，在分析主插入工具与托管架滚轮箱耦合作用基础上，建立了力学平衡方程，得出主插入工具机械导向机构改进设计依据，并通过增加平衡吊臂HOTSTAB快速接口、对接机构自动对接等方面的改型设计，提升了水下机器人操作适应性和工作效率。新型海底管道回收工具产品已通过工厂第三方见证试验和现场试验验证，提高了海底管道水上维修技术水平。