随着人类对于海洋资源开发、海洋科学研究的进一步发展，对于能够代替人类在水下恶劣环境中进行作业的水下机械手，现在已经得到了世界各国广泛的重视。腕部扭矩输出大小、各关节旋转角度、最大抓取重量、工作水深等是决定水下机械手工作能力的主要技术指标。在水下机械手驱动部件方面，我国还没有能够连续旋转且大扭矩输出的规模应用实例，这在很大程度上制约了我国水下机械手的发展。本文通过引入螺旋摆动缸技术，通过针对水下工作条件的设计，使得螺旋摆动缸可以满足水下机械手在作业中对于驱动部件大角度旋转和大扭矩输出的要求。本文基于液压螺旋摆动缸技术，根据实际的工况要求设计了水下机械手的本体结构。本文一共分为5章，每一章节的主要内容概括如下：第1章，简述国内外水下机械手的发展与现状，说明在实际工作中对于水下机械手的技术要求在不断增加。通过对国内外机械手情况的对比分析，指出了国内外在机械手驱动领域的差距，并提出了本文的解决方案。最后阐述了论文的来源、研究目的及意义。第2章，设计了水下机械手的本体结构方案，确定了各个关节的运动方案，完成了机械手本体材料的选择。对大臂旋转关节建立力学分析方程，运用matlab软件的数据对比确定了合理参数。完成了液压缸的设计以及校核。完成了机械手手爪结构的设计。对机械手的大臂关节以及大臂本体结构进行了有限元分析，校核其材料强度。第3章，分析了螺旋摆动缸的结构原理，比较不同螺旋摆动结构之间的特点，确定了双螺旋摆动缸的技术方案。根据扭矩输出要求，设计了传动螺纹的具体技术参数并对螺纹进行了校核。根据输出角度的要求，确定了两级螺纹传动的分配。确定了螺旋摆动缸的密封结构。第4章，设计了螺旋摆动缸的活塞杆，输出轴结构，完成了在solidworks软件中的三维建模。按照耐压性要求，设计了缸体的结构，并完成三维建模。运用simulation模块对三个主要零件进行了有限元分析，对于材料的强度、应力、应变等方面进行了校核。完成了螺旋摆动缸的整体结构设计。第5章，归纳总结了文章的主要工作内容以及文章的主要创新之处，对螺旋摆动缸技术在水下机械手中的运用提出了未来研究的展望。