随着海洋资源开发向更深海域的进行,水下机器人的作业功能越来越受到世界各国的重视。作为一种通用作业工具的水下机械手一直是作业型水下机器人的首选配置,本文结合课题要求对七功能水下机械手的相关技术进行研究。论文首先介绍了水下机器人的国内外发展概况,并着重阐述了国内外水下机械手的研究和发展情况。论文根据课题任务要求,确定七功能水下机械手的各项基本技术指标,为水下机械手系统的设计提供依据;在此基础上,通过分析比较,提出机器人的六自由度关节总体结构型式,采用液压驱动方式的总体方案。建立七功能水下机械手的运动学模型,对其运动学正解、雅可比矩阵进行求解,采用代数逆解方法求得其逆解,并引入最佳柔顺性准则对求得的逆解进行优化。在MATLAB环境下运用蒙特卡洛法对七功能水下机械手的工作空间进行仿真,并对工作空间进行分析研究。运用微分法对七功能水下机械手进行误差分析,推导机械手的误差分析和误差综合的具体的计算公式。利用得到的误差计算公式,通过实例分析各关节误差对终端误差的影响程度。分析七功能水下机械手的误差来源,并对传感器和加工制造误差引起的机械手末端位置误差进行仿真分析,结果表明设计的机械手的误差满足其定位精度要求。在Pro/ENGINEER环境下建立七功能水下机械手的虚拟样机,并对虚拟样机进行运动学分析,获得机械手的工作空间。应用虚拟样机进行动态干涉分析,经过装配干涉检查,七功能水下机械手的装配模型无零件之间的干涉。为后续设计打下基础。