传统的水下推进器存在很多的不足之处,比如有推进效率低、灵活性差、噪声大等,仿生鱼是一种借鉴了真实鱼类游动特征的新型水下推进装置。鱼类运动非常复杂,当前研究者们多使用多关节的串并联结构来模拟其运动,此种装置设计方式降低了机械传动效率,采用“一尾多用”方式来实现鱼类游动模态的改变,也增大了仿生鱼游动控制的复杂程度,降低了游动的灵活性。针对当前存在的问题,本课题探讨设计了一种具有柔性鱼尾的仿生鱼水下推进装置,基于一个单独的柔性单元的仿生鱼可以更好地实现复杂的模拟真实鱼类游动方式。单一激励信号施加于柔性鱼尾,输入的能量由其中的惯性和弹性存储并由粘性耗散,减少能量的损失浪费,很大程度的提高了能量利用率,推进装置在谐振频率附近达到很高的游动效率。在当前仿生鱼的设计和研制中,多采用的是“一尾多用”方案,此方案要求尾部结构复杂,控制难度高。本课题提出一种将仿生鱼水下直行和转弯运动分开控制的方案。该方案使游动结构得到简化,并增加了游动模态改变的灵活性,降低了控制的复杂性。主要研究工作如下:(1)探索分析真实鱼类游动机理,根据流体力学知识,对BCF推进方式的鱼类在鱼尾摆动过程中产生的推进力进行分析。为仿生鱼鱼体结构制作和驱动装置设计提供参考。(2)选择鯵科鱼类鲤鱼作为仿生对象,以鲤鱼鱼体各部位结构参数为依据,设计制作仿生鱼三维模型和柔性尾鳍。根据电流的磁效应原理和机械设计知识,设计仿生鱼驱动装置和传动结构和游动模式切换装置。来实现仿生鱼的游及方向的调控。(3)设计了基于X281XDSP的软硬件控制系统,通过基于VISA串口的LabVIEW通信上位机实现对仿生鱼游动的在线控制。利用目标跟踪系统得到仿生鱼游动轨迹曲线,使用图像处理的方法来实现对实验数据的测量。最后,本文对仿生鱼实验结果进行分析,探索仿生鱼游动速度与柔性鱼尾摆动参数之间的关系。得出了在其他影响因素参数值一定时,游动速度与尾鳍摆动频率呈二次曲线关系。验证了本课题提出的仿生鱼游动模态改变的方法的可行性。本课题设计的仿生鱼转弯半径主要受两个因素的影响,分别是尾鳍摆动频率和鱼体内质量块转动的角加速度。并分别对两个因素的影响作了分析,可调整两个影响因素的参数值,来达到要求的转弯半径。