由于陆地资源的日益减少,人们开始把开发方向转向资源丰富的海洋。人工开发不仅难度大而且效率极低,所以人类使用水下机器人来代替人工操作。如今的螺旋桨式水下机器人不仅推进效率低而且噪声大,而仿生机器鱼能够弥补这些缺点。更值得说明的是,在仿生机器鱼类机器人当中,仿生机器海豚的游动性能是非常优越的,所以本设计的研究对象就定为了仿生机器海豚。本论文的主要研究内容是基于STM32的高机动性仿生机器海豚的控制系统。而本次设计的主要目的是控制仿生机器海豚的运动,使它能够完成直行、转弯、上浮下潜等基本游动姿态,并且完成高速巡游和避障等功能性任务。主要研究内容如下:首先,调研仿生机器海豚的发展背景和应用价值。然后,对海豚的游动特性进行了简要分析。结合海豚的外形和游动特性,介绍了采用模块化设计思想设计的仿生机器海豚的各部分功能机构。并且结合驱动装置,分析了每部分机构的工作原理。接着重点介绍了仿生机器海豚硬件系统的设计、搭建及各器件的选型。首先完成了整个硬件系统的方案设计,其中包括了主控制芯片、驱动装置、电源模块、姿态传感器模块、无线通信模块和水下测距模块的各器件选型。针对电源模块的复杂性,设计了一个主控制板,将主控芯片与供压电路结合在一起,这样就简化了硬件系统的连线。根据设计需要,对每个模块进行控制流程和算法设计。除了基本运动的控制,还结合姿态传感器对机器海豚的姿态角控制进行了设计。同时,为了让仿生机器海豚具有自主避障的功能,设计了基于声呐的避障控制系统。最后,分别对每个模块的硬件和软件进行测试,保证其正常工作。然后,连接所有硬件模块,将各模块软件融合在一起进行联调,达到最终的控制要求。最终进行水下游动测试。