“Outland 1000”水下机器人是一个小巧灵活、性能优秀、操作简便的小型水下工具。它可以通过控制台上的多个按钮或单手操控杆,来控制机器人在水下3轴运动,并能对灯光强弱和云台俯仰等进行调节。它能携带摄像头及各种声纳、传感器、机械手等仪器,进行水下实时视频检测和观测。但由于其操作控制的不稳定性,需对其进行方向和深度控制。本文以“Outland 1000”水下机器人为研究对象,先介绍了其硬件体系结构,针对其高速串口的通信方式设计了方向和深度控制的软件体系结构。接着根据“Outland 1000”水下机器人的结构特点和实际作业要求,建立了水平面的动力学和动力定位的数学模型。并针对本文的控制任务重点讨论了垂直面的动力学特性,给出了符合运动特性的垂直面非线性方程。通过水池的拖曳、合成运动实验,计算得到了方程中主要的水动力参数。然后介绍了模糊控制的基本原理,设计出深度控制的模糊PD控制器,使用MATLAB中模糊控制编辑器建立仿真模型,并进行了仿真实验,得到仿真曲线。通过仿真实验结果可以看到,对于“Outland 1000”水下机器人垂向上的定深控制,模糊PD的控制方法可以获得较好的控制效果。最后介绍了“Outland 1000”水下机器人基础运动、拖曳、合成运动实验的实验方法和过程,并给出通过拖曳、合成运动实验数据求解主要水动力参数的计算方法。