水下航行器在维护海洋的生态平衡、保护海洋水环境、发展海洋国防事业等领域扮演着重要的角色。随着仿生学的兴起,越来越多的研究人员开始将仿生学理论应用于水下航行器的研制中。随着研究的不断深入,基于传统驱动方式的水下仿生机器人弊端不断暴露出来,水下机器人对自由度、小型化、轻柔化、隐蔽性的要求越来越高。针对此,研究人员越来越多地利用智能材料进行水下机器人的仿生研制,但由于这种仿生机器人的自主游动及小型化,轻柔化往往难以兼容。本文针对上述问题。提出了基于柔性桁架结构的记忆合金驱动装置,实现对鱼尾的高度仿生。对此展开如下几个方面的相关工作:（1）基于对BCF推进鱼尾形态仿生,进行软体鱼尾仿生结构设计。在满足流线型、低阻化、小型化的前提下,对自主游动软体鱼的鱼身及鱼头进行结构设计。通过对鱼尾平衡稳定性分析,对软体鱼内部结构进行优化改进。并完成机器鱼主控系统中电路板的设计,硬件电路及软件控制程序设计。（2）对鱼尾主要部件进行理论分析及实验。对桁架鱼骨进行力学建模与分析,探究影响柔性桁架机械性能的主要结构参数。对桁架进行仿真及实验分析,从而进行结构参数设计。建立主要部件SMA弹簧的静力学模型及动力学模型,针对鱼尾中两侧SMA的工作状态特征,分别对其进行静力学实验及动力学实验,以及电流驱动实验。确定记忆合金弹簧预应变,及主控系统输出电流选取范围。并针对SMA的热累积问题,提出硅油自然散热方式,并对其解决低频摆动下热累积问题的效果进行实验验证。（3）对软体鱼尾驱动器的运动学进行分析建模,绘制鱼尾尾鳍的工作空间。验证桁架大幅度摆动可行性。对鱼尾驱动器进行整体性能评估,探究预应变、驱动电流、驱动频率等主要因素对鱼尾驱动器产生推进力的影响。提出弯曲记忆合金丝驱动方式的桁架鱼尾,对鱼尾摆动角度进行实验分析。（4）进行仿生鱼样机研制。对SMA丝驱动下的独立游动软体鱼进行整体游动实验,并进行游动能力评估。通过记忆合金弹簧驱动下的单关节软体鱼的游动实验,优化控制策略。对双关节仿生软体鱼在不同频率下的游动能力进行实验分析,对双关节软体鱼及单关节软体鱼的游动能力对比分析。