近几十年来,在长期的海洋资源开发开采的过程中,人们越来越多的将水下机器人应用于探测、勘察、军事等方面。海洋开发为水下机器人的研究与发展提供了一个有利的平台。为了克服传统水下机器人存在的缺陷,寻找更优良的推进和操纵系统,仿生技术日益得到人们的重视并已成为水下机器人的重要研究方向之一。鱼类游动具有高速、高效、高机动性和低噪声等特点,将鱼类推进和操纵应用于水下机器人,代替传统的螺旋桨和舵的系统,具有十分重要的意义。本论文的目的就是通过设计一套仿鱼尾鳍推进系统装置,研究尾鳍运动的水动力性能。论文首先根据鱼类游动的特点,设计出一套两个关节身体和一个尾鳍的推进系统,并对尾鳍推进系统的设计理念和传动装置进行详细的介绍。进而根据转动轴的转动特点,利用转动角度的大小演算出机械尾鳍摆动的位移和摆动的角度。最后将设定的运动参数输入运行程序,以此来控制模拟真实鱼体尾鳍的运动。在模拟出一系列运动状态后,会通过数字采集器接收到相应的受力信号。利用推导出来公式对瞬时受力的值进行计算,得到尾鳍的推进效率、推力系数、侧向力系数和力矩系数。对不同运动参数下的仿鱼尾鳍推进系统的推进效率、推力系数、侧向力系数和力矩系数进行比较分析,得出最优化的机械尾鳍运动状态。最后经过误差分析,修正运动规律,得到更精确的实验结果。