本文以太阳能作为水下机器人的补充能源为问题,提出一款新型的太阳能水下机器人(Solar Automobile Underwater Vehicle),并对载体进行了分析与设计。首先,根据中国国家气象局在沈阳和广州的太阳能辐射量的观测数据,同时兼顾沈阳地区气候的特点以及机器人载体形状,尺寸,功耗等因素,对机器人的太阳能光伏系统进行了设计、分析、选型。其次,通过针对载体的水面静力特点进行了分析,对机器人在静态中,其载体结构所具备的静力学特性进行了计算,重点对机器人载体的耐压壳体、俯仰调节、横滚调节系统进行了详细设计与分析,并且分析了载体的浮性与稳性,为后续章节的内容做理论铺垫。再次,通过ANSYS软件,对耐压壳体进行变形和应力计算,选取了合适的壳体壁厚。并且对载体内部的质心调节机构进行了设计与分析。根据载体水面静力分析结果,恰当布置载体内部结构,保证载体内部的重量分配合理性,使载体具有良好的水面稳定性。然后,根据上述设计与分析得到的载体外形,同时将尾部推进器外形简化后装载至载体上,通过CFX对机器人整体水动力特定进行分析以及结构优化,使机器人在水下航行时具有最小水阻力,并且受力均衡平稳,最后得到载体在不同姿态下得水动力数据为下一阶段的矢量推进器设计提供依据。最后,设计一款小型全偏转矢量推进器,首先,绘制矢量推进器机构运动简图。其次,建立推进系统的动力学方程,通过ADAMS软件对方程进行正问题和反问题求解。最后,验证矢量推进器具有良好的运动特性,能满足太阳能水下机器人的运动要求。