随着经济的快速发展和人口的不断增加,人类消耗的自然资源逐年增加,陆地上的资源呈现枯竭之势。海洋拥有着丰富的生物和矿产资源,人类急需对这些资源进行开发利用,维持经济的发展。而水下机器人因其安全、高效、灵活作业等特性已成为开发海洋的重要工具。耐压壳作为水下机器人最重要的组成结构,它可以为控制系统、传感器、水下摄像装置等提供一个良好的工作环境避免海水的腐蚀以及水下压力的破坏。本文结合国外商业化ROV的结构与设计方法,基于其失效模式,对应用于海洋牧场的浅水观察级ROV的耐压壳进行了设计。首先,本文总结了国内外ROV的发展现状,举例介绍了几款国内外商业化ROV产品,分析了水下机器人的发展趋势。其次,本文对ROV耐压壳的外形进行了设计。对几种常见的回转体曲线进行了总结与对比,着重分析了Myring线型在不同n值下的曲线形式。通过Fluent软件对不同的曲线进行了仿真计算,得出阻力系数最小的曲线形式。并设计风洞实验方案,进行模型实验,观察不同曲线形式的阻力大小,得出阻力最小的曲线形式,对数值计算的结果进行验证。然后通过ANSYS软件分析不同曲线形式对耐压壳强度的影响。再次,对水下机器人的耐压壳体进行了基本设计。根据ROV的耐压壳体的形状分类、特点及适用工况,对其耐压壳的中间体进行选型并选择合适的材料。基于其失效模式对其壳体进行壁厚设计,并通过经验公式计算对其进行校核。同时,通过ANSYS仿真软件对其中间体部分进行仿真模拟计算,校核其强度与稳定性。最后,对水下机器人的耐压壳体进行了优化设计。计算了水下机器人的重心与浮心,并提出了配平的方法,同时对其进行了稳性分析。对耐压壳进行了密封设计,选用O型圈密封的密封形式。并且对耐压壳的中间体进行了优化,在满足其强度与稳定性要求的基础上,优化了耐压壳体的壁厚,减轻了质量。