随着仿生水下机器人技术的进步,越来越多的仿生水下机器人应用到各个领域当中。在浅水水域的目标物搜寻作业中,人工作业效率较低,且现有的水下机器人不能很好的适应工作要求。微小型仿生水下机器人具有能耗低、机动性能好的特点,在其中搭载嵌入式处理系统,可完成图像处理等工作。微小型仿生水下机器人可以利用水下视觉系统来完成水下目标物搜寻工作。本文分析了水下目标物搜寻作业的工作要求,结合实际情况,提出了采用仿生扑翼推进方式的微小型仿生水下机器人整体方案,并对仿生水下机器人的结构进行了设计。对仿生扑翼和尾翼进行了流场数值模拟研究,利用Fluent动网格技术分析了两者在流场中的运动情况,给出了涡量和速度云图,以及推力随时间变化曲线。分析了仿生水下机器人整体在流场中受到的阻力。建立了仿生水下机器人的坐标系,给出了仿生水下机器人的6自由度运动方程,分析了仿生水下机器人的水动力,给出了仿生水下机器人的粘性类水动力,惯性类水动力和水下静力,给出了仿生水下机器人的空间运动方程,分析了仿生水下机器人的航行速度和转向性能。设计了仿生水下机器人的硬件控制系统,提出了利用主控程序控制仿生水下机器人的整体工作流程,模块程序控制仿生水下机器人的具体运动。设计了仿生水下机器人的主控制程序和主要控制模块的控制程序。设计了水下视觉系统,分析了水下图像的预处理过程,研究了如何使用OpenCV中的支持向量机进行图像识别,设计了具有用户交互界面的嵌入式图像识别程序。通过对微小型仿生水下机器人的本体和控制系统进行调试,以及下水测试,达到设计要求。