微型扑翼飞行器是一种新型的飞行器,它是依据仿生学原理以自然界中的鸟类和昆虫为对象,通过扑翼的方式进行飞行,因此具有视觉隐蔽性高,体积小,飞行灵活等特点,在军事和民用领域都有着极高的前景。本文基于仿生学原理,设计了一种可以进行三自由度运动的仿生扑翼飞行器,可以实现飞行器的上下扑动、前后划动和轴向扭转的运动。主要从以下几个方面展开:从仿生学的角度,根据昆虫的内部结构,得出了三种驱动方式驱动三自由度扑翼机构。通过对比选择了合路驱动进行研发,制作出三自由度驱动机构,利用理论分析结合软件仿真实现了三自由度机构的设计优化;根据设计建立了机构的数学模型,对三自由度运动机构的气动力计算,并通过仿生学中的尺度律原则以及气动力理论计算等方法,选取合适的驱动机构;创造性的对扑翼机翼的翅脉和翼面进行了材料性能对比和选型,实现了满足刚度结构需求的翅翼翅脉结构;对扑翼机构进行气动力的分析和计算,验证机构设计在理论方面上的合理性。接下来对本机构进行分析,拟合出最后对扑翼机构进行理论上的气动力计算,分析了该机构的气动特性,并对该设计机构进行了可行性分析工作;最后对微型扑翼飞行器进行整体装配,并搭建了一套完整的风洞测试系统。在风洞测试系统中使用测试天平来进行升阻力测量;对扑翼飞行器进行气动性能测试,并进行机体振动测试分析,完成了在不同扑动模式下的测试实验;对比分析了不同扑动方式的翅膀所产生的气动力,验证了仿真结果准确性以及该扑动方式的高效性,为扑翼飞行器结构的设计提供了一种新的设计研究方法。