随着经济和贸易的发展，我国的港口水质污染日益加重，传统的人工监测方法无法满足快速、安全、实时监测港口水质的需求，本文针对这一现实问题，结合国内外仿生机器海豚研究的现状，初步设计了以白鳍豚为仿生对象的用于港口水质监测的机器海豚样机。具体的研究工作如下：本文设计的机器海豚以鲹科加月牙尾的推进模式作为机器海豚的推进模式，采用模块化的设计思想，充分考虑机器海豚的背腹式游动特点，设计了机器海豚的整个机械结构。针对调幅机构悬臂布置和电机转速过大的情况，对调幅机构进行了模态分析，并分析了不同性能的材料对固有频率及振型的影响。通过模态分析，确保调幅机构不会发生共振，提高机器海豚的整体推进性能。根据海豚的运动特点，对正弦推进系统进行了动力学分析，并建立了尾部推进系统动力学方程。以机器海豚整体为研究对象，对机器海豚空间运动进行建模，得到机器海豚空间运动方程。最后验证机器海豚的背腹式运动，即以正弦规律使尾部和尾鳍在垂直面内做摆动。利用COSMOSMotion对尾鳍进行了运动仿真分析，验证了机器海豚的推进机构的合理性以及可行性，为后续的机器海豚的控制系统的研究和水下试验，提供了可借鉴的仿真结果。