海洋资源的开发受到越来越多的关注，水下机器人是实施海洋资源开发的基础，所有海洋强国都对水下机器人的研究极为重视，仿生机器鱼是水下机器人的重要一种。鱼类在长时间进化中已经形成了非常高效的推进实现方式，其中，鲤鱼的形态特点便于布置机械机构与无线控制模块，由此作为本文仿生机器鱼研究的参照目标，设计了鲤鱼外形与尾部摆动推进方式的仿鱼机器人，同时对其进行三维建模与流体仿真分析，并针对建模与仿真结果进行仿生机器鱼设计优化，进而提高仿生机器鱼各方面的性能。　　本文主要研究内容和成果如下：　　（1）选定设计参照对象为鲤鱼，结合鲤鱼外部形态特征，采集了鲤鱼鱼体的形态指标如鱼体体长、鱼体体宽、鱼体体高、背鳍形态特征、尾鳍形态特征、臀鳍形态特征、胸鳍形态特征等，掌握了鲤鱼外形特征采集的具体方法。结合鱼体形态特征数据与机械机构的仿生实现性，对仿生机器鱼在Solidworks下进行三维建模，并将其部分建模特征尺寸标准化，以便于后期的二次开发以及优化。　　（2）对仿生机器鲤鱼的推进系统进行了设计，在有限的布置空间下，设计了以电动机作为动力源的四连杆机构，将电动机所输出的转动转化为仿生机器鲤鱼鱼尾的摆动。并且在曲柄摆杆机构的基础上添加了一个由伺服电机所控制的调节齿轮，以调节齿轮的转动来改变仿生机器鲤鱼尾部的摆动对称点，以达到仿生机器鱼摆动转弯的效果。　　（3）对仿生机器鲤鱼的无线控制系统进行了设计，提出了控制系统的实现方案，结合实现方案选取了已经相对成熟的Zigbee低功耗通讯模式，并针对其该协议选用了合理数量的通讯参考节点与参考节点位置分布。进行了机器鱼搭载Zigbee节点的无线通讯调试，并针对调试情况对控制程序以及系统参数进行了修改，使得该系统得以正常高效运行。基于所设计的机器鱼机器控制系统，在青浦养殖基地进行了实际测试和应用。　　（4）对仿生机器鲤鱼的三维模型的低质面进行优化，以达到转化为IGES格式的要求。针对其IGES格式的模型各部分分别命名，并根据对鱼体各部分关注度的不同，分配以不同数量的网格。结合鱼体模型特征的曲面特性，使用ANSYS MESH非结构网格对其进行网格化，并得到了合理的流场网格模型。　　（5）对仿生机器鲤鱼的流场网格模型进行流场仿真。将所生成的网格导入ANSYS FLUENT流体力学仿真模块中，结合自然水体下的鲤鱼运动环境，设置合理的仿真模拟初始条件并对其进行仿真。得到了仿生机器鲤鱼在给定仿真条件下的所受来流造成的压强云图，并导出鱼体各部分所受合力，得出了鱼体各部分对鱼体所受总合力的贡献度。　　（6）对仿生机器鲤鱼的仿真结果进行分析，总结鱼体各部分的受力特征，对各部分受力贡献度进行排序，并且分析对比了不同流速下仿生机器鲤鱼鱼体的受力贡献度变化情况。结果表明，鱼头部分是鱼体所受阻力的主要提供部分，鱼前鳍部分是鱼体所受升力的主要提供部分，鱼体部分（不包括鱼鳍以及鱼头部分）是仿生机器鲤鱼所受阻力以及升力的主要提供部分。提出了对仿生机器鲤鱼鱼体的外形优化的思路，并应用于仿生机器鲤鱼的外形进一步优化。