针对提高指向机构定位精度的要求，充分利用压电陶瓷驱动器和柔性铰链的优点，设计一套基于压电陶瓷驱动的新型高精度的两自由度微调平台，并实现了微调平台的机构、驱动、检测的一体化。采用余弦矩阵法，对微调平台的机械结构进行运动学分析，并利用Ansys软件建立有限元模型进行静力分析，求出各关键零、部件的微位移和应力分布，验证了设计方案能够满足工作空间和强度准则的要求。

奇鳍/对鳍(MPF)模式的波动鳍有着许多出众的优点,其推进性能受自身结构及波形变化规律的影响较大。根据液压驱动的仿生推进器运动学模型,从理论上分析了液压参数对波形参数的影响。在Matlab软件中,搭建了仿生推进器液压系统的运动仿真模型,研究了液压系统参数对多个波动鳍波形参数之间关联影响,提出了消除波形参数关联变化的补偿方法。研究了仿生推进器在启动、停止过程中波形参数的变化规律。开展了液压驱动的仿生推进器装置的相关试验,验证了前面分析得出的结论。对仿生推进器运动特性的研究,可以进一步全面地了解其动态特性,对深入研究波动鳍的推进机理、提高仿生推进器的性能等具有重要的意义。

采用液压驱动的模拟鱼柔性长背鳍波动运动的水下仿生推进器,当改变液压系统的流量和阀的控制参数时,其运动学参数能够迅速地做相应调整,实现平稳、流畅、连续的仿生运动。建立了阀控液压摆动关节的动力学模型,根据动力学模型得到系统传递函数,并绘制了Bode图。根据传递函数分析了阀控液压摆动关节的稳定特性、动态位置刚度特性和动态响应特性。结果表明阀控液压摆动关节具有一定的自稳定性,其工作频率与影响位置刚度的负载变化频率重叠,动态响应速度可以通过优化结构参数来调整。

针对双作用环面凸轮表面接触应力较高的问题，采用坐标变换方法建立了圆锥形滚子与环面凸轮空间圆弧接触模型，利用数值方法对接触点轨迹进行分析，研究了接触点随外传子转角变动规律，获得了接触点空间运动轨迹及各个分量变化曲线。在此基础上，研究机构质心变化情况，分析机构平衡特性，提出机构完全平衡条件，为机构的优化设计提供了依据。分析结果表明，圆锥形的滚子与环面凸轮可以有效的减小接触点相对速度误差，改善两者接触特性。

MPF推进模式鱼类的高效、低扰动游动特性,逐渐受到水下机器人研究者的广泛关注。以＂尼罗河魔鬼＂鱼的柔性长背鳍为仿生对象,设计了一种液压驱动的模拟柔性长背鳍波动运动的仿生推进器。详细介绍了该仿生推进器的结构和工作原理,并建立了相应的运动学模型。在MAT-LAB中,根据运动学模型分析了鳍条高度、鳍面基线的不同组合下鳍面的运动效果。初步开展了该仿生推进器试验装置的试验。计算仿真和试验结果表明：液压驱动的仿生推进器运行流畅、结构和运动参数调整有效,完全可以模拟仿生对象的运动。

各种模拟鱼类游动的水下仿生推进器，较传统的螺旋桨推进器有着低噪音、低扰动、高效率等突出优点。决定仿生推进器各个性能的重要因素之一，就是仿生推进器内部运动和动力的传动方式。比较分析了采用功能材料驱动、摆动舵机直接驱动、旋转伺服电机加运动变换机构驱动、液压传动等不同传动方式下仿生推进器的结构特点、运动自由度、推进性能，以及适应负载变化的特性，最后指出液压传动是一种综合性能较好的传动方式。液压传动的仿生推进器初步试验表明，该传动方式的结构简单紧凑、驱动能力强、可移植性好、具有优良的动力特性，有着广阔的应用前景和研究价值。

采用液压驱动的模拟鱼柔性长背鳍波动运动的水下仿生推进器,当改变液压系统的流量和阀的控制参数时,其运动学参数能够迅速地做相应调整,实现平稳、流畅、连续的仿生运动。建立了阀控液压摆动关节的动力学模型,根据动力学模型得到系统传递函数,并绘制了Bode图。根据传递函数分析了阀控液压摆动关节的稳定特性、动态位置刚度特性和动态响应特性。结果表明阀控液压摆动关节具有一定的自稳定性,其工作频率与影响位置刚度的负载变化频率重叠,动态响应速度可以通过优化结构参数来调整。

奇鳍/对鳍（MPF）模式的波动鳍有着许多出众的优点,其推进性能受自身结构及波形变化规律的影响较大。根据液压驱动的仿生推进器运动学模型,从理论上分析了液压参数对波形参数的影响。在Matlab软件中,搭建了仿生推进器液压系统的运动仿真模型,研究了液压系统参数对多个波动鳍波形参数之间关联影响,提出了消除波形参数关联变化的补偿方法。研究了仿生推进器在启动、停止过程中波形参数的变化规律。开展了液压驱动的仿生推进器装置的相关试验,验证了前面分析得出的结论。对仿生推进器运动特性的研究,可以进一步全面地了解其动态特性,对深入研究波动鳍的推进机理、提高仿生推进器的性能等具有重要的意义。