中央鳍/对鳍(Median Paired Fin，MPF)推进模式的仿生对象凭借其高效而稳定的推进性、可靠的机动性能、较强的抗干扰能力等特点成为国内外研究学者重点关注的领域，水下机器人的长足发展更必将极大的促进这一研究转向实用的步伐。仿生推进器的研究主要经历机构的设计、水动力学分析及其实验研究等三个阶段，论文主要从以下三个方面展开:　　(1)以箱纯科鱼类为仿生对象，设计了一种二自由度胸鳍推进、具有三维运动能力的仿生机器鱼。基于模块化的设计理念，依据曲柄滑块机构原理设计了长度可变的胸鳍传动轴及两自由度运动的胸鳍推进机构;利用改变重心和浮心关系的方法设计了浮力调节系统和俯仰调节机构;考虑到外形对机器鱼游动性能的影响，设计了流线性能较好的纺锤形鱼壳;由人机交互层、硬件控制层、信息采集层组成的控制系统实现了对机器鱼的游动控制，最终完成二自由度胸鳍推进可沉浮机器鱼的样机设计。　　(2)建立了机器鱼单侧胸鳍的正弦运动模型，利用计算流体力学方法，分别对其摇翼运动、前后拍翼运动以及两者的复合运动进行了数值模拟分析，给出了水动力学系数及推进力与运动学参数之间的关系，及胸鳍运动的压力云图和速度云图。分析得出推力的产生是由胸鳍顺流面和迎流面的压力差所产生的，同时，在胸鳍边缘位置和靠近鱼体位置呈现较大的运动速度;通过改变运动学参数及水动力学分析结果得到了鳍面摇翼运动及前后拍翼运动频率均为1.0Hz，振幅均为60。时胸鳍呈现出较大的推进力，进而也提高了机器鱼的游动速度。　　(3)以设计的两自由度胸鳍推进可沉浮机器鱼为实验平台，在数值分析结果的基础上，进行了仿生机器鱼直线游动、转弯、俯仰等游动实验。实验中具体分析了胸鳍运动学参数中频率和振幅对直线游动线速度、原地转弯游动角速度的影响。研究结果表明，机器鱼直线游动的线速度最大值为0.32m/s，原地转弯游动的角速度最大值为0.28rad/s，单胸鳍左转弯游动的角速度最大值为0.39rad/s。其变化趋势与理论分析结果相一致，表明了所提方法的有效性。