无人水下航行器(UnmannedUnderwaterVehicle，UUV)目前是世界各国关注的一个焦点，它的出现弥补了浅海等潜艇无法到达的水域空白，在水下搜救、水下资源探测以及军事方面都有重要的应用。但目前传统的UUV在续航能力、机动性和隐身性等方面并不能满足复杂条件下的需求，而从鱼类和其他水下哺乳动物（如海豚等）高超的游动能力寻找灵感，发展仿生技术研制新型UUV已成最具吸引力的方案。本文即从鱼类尾鳍推进机理、效率研究着手，设计仿生推进器，并研制了一种高效、高机动组合仿生UUV。　　 本文首先建立了一套可以实现单自由度摆动的运动系统以及相配套的仿生推进推力和效率的测量平台，实验在循环式水洞中进行。运动系统基于LabVIEW软件编程自动控制，并通过位置传感器反馈校准。通过对电机转动角速度、转动扭矩、模型推力、来流速度等的测量，获得各种条件下仿生推进器的推力和效率。同时还建立了流场显示系统，初步分析鱼类尾鳍推进的机理。　　 设计了不同尾鳍进行测试，包括刚性尾鳍用于模拟魨科运动模式，而刚性和柔性结合的尾鳍设计可以实现单自由度运动模拟鳍科或亚鲹科模式以及金枪鱼模式。测量结果表明，在实验参数范围内，无论是纯刚性还是部分柔性尾鳍，其推力都随摆动幅度及频率的增加而增加；而在效率方面，小摆幅摆动运动要优于大摆幅运动；刚柔结合尾鳍无论在推力还是效率方面都要优于刚性尾鳍。流场显示表明刚性尾鳍尾迹中为双列涡结构，而柔性尾鳍尾迹为单列涡结构，这可能是导致两者效率差距的原因。　　 为了克服单尾鳍摆动推进不可避免的本体晃动，本文设计了并排双尾鳍模型，通过对称反相运动来抵消侧向力，以确保UUV航行的稳定。结果表明，该设计有效消除了侧向晃动。进一步测试发现在实验参数范围内，刚性尾鳍并排组合后效率及推力都出现了下降，但刚柔结合尾鳍效率和推力均得到了提升。流场显示结果结合文献分析可以得到，刚性双尾鳍尾迹对涡结构发生了变化，位于中间的对涡与流速方向垂直，从而降低了效率。　　 最后，使用并行排列的刚柔结合双尾鳍作为主推进器，并在前人工作基础上引入昆虫扑翼方式的高机动推进器，制作了一种新型的组合仿生UUV，从而将高机动性和高速、高效的水平推进能力有机结合在一起。试航表明，该UUV在推进能力和机动性两方面均表现优异。