仿生水黾机器人是基于水黾生物能够在水面上漂浮和滑行的基本原理,模仿水黾腿的疏水特性,能够实现在远程水域等环境独立自主作业。目前国内外对仿生水黾机器人的研究还停留在实验室阶段,要实现机器人在恶劣环境中独立作业的目标还有很多问题需要解决。因此,开展仿生水黾机器人的研究和设计,不仅具有重要的科学意义,而且将在军用和民用上具有非常广阔的应用前景。论文从静力学角度研究水黾腿的疏水特性,为新型疏水性金属支撑腿的研究提供理论基础,设计出具有疏水性的金属支撑腿,研制出新型仿生水黾机器人,并对其直线运动和转向运动的速度及稳定性进行分析。首先,针对水黾腿部结构,分析水黾腿的运动机理,从静力学角度研究水黾腿的疏水特性,推导疏水性材料的支撑力、拉脱力的理论公式,为疏水性金属支撑腿的设计提供理论依据,最后通过实验对水黾腿的疏水特性进行验证。研究材料的疏水性,采用新型超疏水性材料研制超疏水性金属支撑腿,基于疏水性理论对该金属支撑腿的疏水性进行分析。利用疏水性金属支撑腿制作实验样机,测试该支撑腿的负载能力。确定机器人的划水方式,设计驱动腿结构;设计机器人控制电路、主控制器、手持式控制,并研制仿生水黾机器人。利用流体力学理论对机器人直线运动和转向运动进行速度和稳定性进行分析最后,搭建实验平台,通过机器人在水面上的运动实验,测试机器人的负载能力、运动速度、运动稳定性。