随着现代仿生机器人的研究深入,两栖仿生机器人因其强大的环境适应性备受关注。生物海蟹作为一种浅滩两栖生物,既可以水陆爬行,也可以水中游动,具备优越的两栖运动能力。本文工作在国家自然科学基金资助下开展,以海蟹为仿生对象,在实现两栖运动的前提下,融合水下滑翔功能,研制一台两栖仿生机械蟹样机。目前工作内容包括总体结构设计、水下滑翔系统研究、水下游动仿真以及样机实验。论文具体开展了以下研究工作:首先基于生物海蟹生理结构研究分析,融合水下滑翔结构,提出了两栖仿生机械蟹总体结构方案,包括机体、步行足、游泳足、防水电子盒、浮力调节系统舱等模块的详细设计和强度校核,并制定了满足工作水深下防水效果的水下密封方案。在此基础上,对机械蟹的自由度和稳定性进行了分析。在Solid Works建立机械蟹整机模型后,对各零部件进行材质设置,计算其总重量和总浮力,得到重心与浮心的坐标信息,对后续研究和实验有很好的指导作用。其次提出了两栖仿生机械蟹融合水下滑翔系统的设计思路,对机械蟹水下滑翔机理实现进行了介绍,设计了水下滑翔系统方案。对比不同的浮力调节方式,制定了浮力调节系统的详细设计方案和布置方案,并根据浮力调节方案进行simulink模型仿真得到系统参数,验证系统的稳定性,为后续研究和实验提供参考。提出并讨论了步行足同时作为重心调节机构和滑翔翼的可行性,分析得到机械蟹俯仰角与步行足旋转角之间的关系。通过对机械蟹水下稳定滑翔运动分析,得到状态参数（攻角、俯仰角、滑翔速度、水平速度）与可控量（步行足调节的重心偏移量、净浮力质量）之间的关系。基于机械蟹样机模型,分析了游泳足的摆动规律,应用CFD数值分析软件对机械蟹游动进行了流体仿真,得到机械蟹游泳足在1Hz摆动频率下的流场变化情况,采用切片法将流场分割,结合游泳足摆动周期内的涡量云图,分析了不同时刻尾涡结构对水动力特性的产生机理,从流体力学角度分析了机械蟹推进力产生的主要原因,并获得推进力和侧向力之间的关系。仿真结果表明,机械蟹在水中游动呈直线前进,可以得到持续向前的作用力,符合预期分析的结果。最后在上述研究的基础上制作了两栖仿生机械蟹样机,搭建了实验平台,对样机结构、浮力调节舱密封性、浮力调节系统工作、陆地横移纵行运动、水中游动和水陆状态切换等方面进行了实验,验证了理论和仿真分析的正确性,并结合技术指标验证两栖仿生机械蟹的样机性能,为后续研究奠定基础。