飞鱼是一种可以在水下游动并能够完成水—空跨介质运动的动物,其卓越的水下与水—空跨介质运动能力受到学者们的长期关注,对飞鱼的运动进行模仿的机器人可以搭载多种传感设备,易于进行海洋环境的探测、探索与侦察。在军用、民用领域均有广阔应用前景。飞鱼则是依靠其尾鳍与水相互作用产生大的作用力,从而实现跨介质运动,在有隐蔽性与运动灵活性上有着明显的优势,目前已经有一些针对仿飞鱼机器人的相关理论研究,但是对其生物特征与运动的研究仍有欠缺,本文基于飞鱼的游动特性,分析其受力随运动参数变化的变化规律及会对受力造成影响的因素,研制一款仿飞鱼机器人,并展开相关实验研究。首先,基于飞鱼的游动特征建立了机器人游动受力分析模型,通过理论计算得到机器人推进力计算公式,采用流体力学仿真与尾部摆动受力实验相结合的方式,分析并验证了尾部摆动频率、尾部摆动幅值、尾柄刚度与尾鳍形状对驱动力的影响规律。通过实验得到了相关计算参数并完善了推进力计算公式。其次,基于流体力学分析与实验的结果,设计了仿飞鱼游动特性机器人整体结构,主要结构包括驱动与传动结构、尾柄与支撑结构、重心调整结构与胸鳍展开结构,并对结构中关键传动零部件进行了应力应变分析,保证机构工作的可靠性。使用铝合金、光敏树脂、硅胶等材料进行机器人样机制作,所制作的机器人样机体长550mm,重量1320g,能够实现水面游动功能。最后,完成仿飞鱼机器人样机的流体力学分析与实验,得到尾鳍形状、尾柄刚度、尾部摆动幅值与摆动频率对机器人游动速度的影响,使用不同的尾部结构参数与运动参数进行实验,验证了所得到的尾部运动参数与结构参数对机器人游动速度影响的准确性,最终使机器人样机游动速度达到0.9m/s,1.63BL/s。