在水下打捞、勘察等领域,水下机器人-机械臂系统（UVMS）有非常广阔的前景,现有UVMS大多数采用单臂形式,且操作臂自由度不足,影响水下机器人作业的灵活性和适应性。针对这一不足,本文设计了一款框架式水下双臂机器人,并对其进行力学性能仿真分析。首先,本文针对传统水下机械臂自由度低问题,设计了六功能五自由度关节型手臂。根据水下作业环境及技术指标完成了机械臂结构设计;运用ANSYS Workbench软件对水下机械臂的大臂侧板和小臂侧板进行有限元静力学仿真,并根据仿真结果,使用拓扑优化方法对大臂侧板和小臂侧板进行了轻量化设计,优化后大臂侧板质量减轻了20.5%,小臂侧板质量减轻了26.7%,同时,通过模态分析获取到了机械臂的固有频率和振型特征。其次,设计了作为双机械臂配套的水下机器人本体。根据设计指标设计了水下双臂机器人本体的总体方案,完成了水下双臂机器人本体框架、耐压舱、密封方式与浮体的结构设计,并通过有限元静力学仿真分析完成了框架、舱体的强度校核。设计了水下双臂机器人重心调节装置,通过对水下双臂机器人系统重心-浮心（稳心）的平衡的校核验证,实验结果证明所设计水下双臂机器人的正确性和有效性。然后,建立了水下双臂机器人系统模型并进行了水阻力计算。采用D-H法建立了水下机械臂的运动学模型,并进行了正逆运动学分析与机械臂工作空间的求解。使用牛顿-欧拉法建立出水下机械臂动力学模型,继而完成了水下双臂机器人本体运动学坐标转换和相关运动学模型的建立,得到了水下机器人本体动力学模型,结合两个分系统得出水下双臂机器人系统的总体模型,为建立水下双臂机器人控制算法提供了理论基础。最后,本文使用ANSYS FLUENT软件对水下双臂机器人在直航、下潜及斜航状态时的水动力性能进行了仿真分析。仿真结果表明,水下双臂机器人系统所受总阻力包括压差阻力与摩擦阻力,其中压差阻力占比可达97%;相同机械臂姿态下系统所受到的总阻力与各向阻力随速度增加而明显增大;机械臂姿态对系统所受的阻力影响随航速增加而变高;航速相等时,漂角的变化对系统所受纵向阻力与横向阻力有影响,对垂向阻力影响较低;机械臂姿态对系统所受压力影响较低,布局设计合理,系统运行稳定。