仿生机器人的研究是当今机器人研究领域的前沿课题,模拟各种生物在各种特定条件下的卓越功能,制造出可以代替人类从事恶劣环境下工作的仿生机器人,是机器人研究领域未来的发展方向。仿生机械水黾的特性研究和实现是基于仿生原型水黾能够在水面上行走的基本原理而开展的一种新型仿生机器人研究和设计。国内外学者对仿生机械水黾进行了一定的研究,但目前还停留在实验室阶段,仿生机械水黾最终能够实现独立在远距离水面等环境自主工作目标还需要进行许多研究、创新和试验工作。因此,开展仿生机械水黾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。本论文在对仿生原型水黾的水上行走功能原理研究基础上,设计了一种新型仿生机械水黾。主要工作内容如下:基于虚拟样机技术对仿生机械水黾驱动机构、整体机构进行了建模和运动仿真,验证机构设计的合理性。利用ADAMS软件对机构进行运动学仿真,获得运动轨迹、速度、加速度曲线,验证机构设计的合理性、运动的高效性和功能实现的正确性。对各关节进行受力分析,验证结构强度满足实际要求。通过水力学分析,获得机器人划水腿流场及受力计算公式和整体稳定性计算方法。基于ANSYS软件进行模态分析,计算结构固有频率和振型,进行结构薄弱部位的改进。基于PIC单片机设计了运动控制系统,制作物理样机并通过实验验证结构的正确性和合理性。