目前,人类正面临着人口、资源和环境三大难题。水下机器人(Remotely Operated Vehicle),是一种工作于水下的作业设备,能潜入水中代替人完成某些操作。水下资源丰富,越来越多的ROV用来资源探测和水下作业。传统的ROV的航向控制都是在各个方向安装几个螺旋桨推进器,要安装这些螺旋桨推进器一般需要使用开架式结构,并且开架式ROV要想提速很难,螺旋桨推进器则大大增加了ROV本体的重量和航行阻力。为了尽量减小ROV体积和阻力,提高观测型ROV的机动性灵活性,基于这个目的,本文设计一个机动性强的水底观测(探测)型ROV,为此,ROV应该设计为封闭式的具有水动力性能优良的流线型外形,参考船舶上使用水动力优良的舵来控制方向,本文采用2个水平翼和一个垂直舵来控制ROV的运动方向,因此,这样的ROV机动性将大大增强,解决了传统开架式ROV提速难的问题。本文根据课题的任务要求,设计一个ROV样机。涉及的部分主要是本体结构设计,包括有耐压壳体设计、密封设计、摄像机角度调节装置设计、整体装配设计以及结构的材料选择。ROV要确保其机动性,必须尽量减小它的航行阻力,而优良的壳体外型是降低阻力最有效的方法。本文基于myring提出的分段设计思想,综合考虑ROV空间需求,以设定可调参数(型值点)的方式,得出一款满足ROV布置要求且流体性能优良的外型,并运用Fluent软件分析了壳体直航阻力参数,为主推进电机选型提供了依据。此外鉴于ROV工作环境复杂,耐压壳体的壁厚设计对于整个ROV的安全起到至关重要的作用,本文对于耐压壳体壁厚进行了详细的设计,确定壁厚以后运用Simulation软件,对其进行静力分析,得出最大工作水深时的安全系数符合规范要求,从而预测了耐压壳体的安全性及ROV设计的可靠性。密封是ROV的关键问题,本文采用了结构简单使用极其广泛的O型圈密封,尤其对动密封进行了详细设计。为了最大程度上降低ROV航行阻力,由于传统的ROV一般使用多个螺旋桨推进器(也称为附体),这些附体大大增加了ROV的航行阻力,因此本文参考船舶上使用的舵翼结构,采用阻力较小的舵翼来控制ROV的运动方向。对本文采用的NACA0015舵翼进行了水动力性能的仿真分析,从而得到了该舵翼在不同速度不同攻角下的升阻力,为今后ROV的运动控制进行预报。并计算了舵翼回转轴的最大扭转力矩,为舵机选型提供了依据。最终,本文设计的ROV具有流线型外形,其水动力性能优良,航向控制使用舵翼结构,尽可能减小了ROV航行阻力。在港口观测、海洋科考方面具有广阔的应用前景。