随着人们对水下世界的开发和探索,仿生机器鱼在海洋资源开发、水下打捞、水产养殖和军事爆破侦察等领域发挥着越来越重要的作用。仿生机器鱼的三维仿真可以降低仿生机器鱼的开发难度、节约开发成本,因此针对仿生机器鱼的三维仿真研究有着重要的意义。仿生机器鱼机械结构和水环境比较复杂,使得仿生机器鱼的三维仿真研究具有挑战性。因具有群体智能的优势,多仿生机器鱼协作控制也成为研究的热点问题。以已有的仿生机器鱼机械模型为基础,本文引入流体力学的理论体系展开了仿生机器鱼三维仿真和协作策略方法的研究:首先介绍了仿生机器鱼三维仿真及协作控制的研究背景和意义,介绍了国内外相关的研究工作,并简要介绍了论文的主要工作。接着研究了在OpenGL中对SolidWorks设计的机械模型静态三维建模的方法。基于零件电机输出轴的中心轴寻找算法,实现了仿生机器鱼的动态建模。建立了基于二维Navier-Stokes方程水的物理模型,改进了有限差分法求解水表面高度的递推公式,使得水波纹的效果更加真实、平滑。然后基于牛顿-欧拉动力学方程,结合实验中的结果,研究了仿生机器鱼在虚拟水池中运动的三维仿真方法。充分考虑到机器鱼和水环境的交互影响,在建立的水模型基础上,研究了机器鱼在水中搅动水波纹和球形浮体在水波中漂移摇荡的三维仿真方法。最后,基于机器鱼水球比赛的高对抗性特点,研究了一种基于角色分配-动作综合的比赛协作策略。比赛成绩说明该方案提高了控制的鲁棒性,简化了角色分配的判断条件,有着很好的移植性和修改性。