仿生机器鱼具有良好的机动性、隐蔽性和低噪声等特点，在民用和军用的水下航行器领域具有极其广阔的应用前景。目前，国外研究人员提出并研究了多种不同结构特征的鱼尾，为其在军用或民用水下航行器中的应用奠定了基础。我国的柔性仿生鱼尾的研究工作才刚刚起步，加大柔性仿生鱼尾关键技术的研究，对发展仿生鱼技术具有重要意义。　　区别于电磁电机驱动的多关节仿生鱼，本文以压电纤维复合材料(Macro Fiber Composite，MFC)为柔性驱动材料，以振动应用为基础，分别以摆动、扭转以及波动运动为推进模式，开展了柔性仿生鱼尾的驱动机理、性能仿真、复合材料制备和实验研究，并对摆动推进模式和扭转推进模式的仿生鱼尾进行了应用实验，成功实现了微型鱼的快速运动。　　本文主要内容包括：　　1.根据鱼的运动模式，对推进模式的分类进行了分析。通过对智能材料在柔性仿生机器鱼中应用现状的总结，指出了MFC适合作为柔性仿生鱼尾的驱动材料，给出了MFC诱发弹性基体应变机制，可实现鱼的多种推进模式。　　2.提出了一种以MFC及各向异性材料为基体，以摆动模式为推进模式的仿鲮鱼尾，研究了复合材料性能对鱼尾摆动幅值的影响，发现相比于各向同性材料，基板和尾鳍为不同性能的复合材料时鱼尾摆动性能最优。制备出了符合上述材料性能要求的两种玻璃纤维增强型复合材料，成功实现了仿鲮鱼尾的推动应用，最大推力为12.5mN，最快前进速度约为40mm/s，最快后退速度约为20mm/s。　　3.提出了一种采用扭转推进模式的变截面尾鳍柔性仿生鱼尾，利用解析与数值方法研究了尾鳍的振动特性，分析了柔性变截面尾鳍的固有频率与结构尺寸之间的关系，系统地研究了鱼尾在空气和水中的扭转特性。设计了利用MFC驱动的复合材料层合板，探讨了它的运动机理与扭转性能。通过分析鱼尾在一个运动周期内的水动力性能，探明了扭动模式鱼尾产生推力的机理。最终成功实现了扭转模式的柔性仿生鱼尾的应用，其最快游速为320mm/s。　　4.提出了一种采用波动推进模式的仿金枪鱼尾的设计方案。以兰杰文振子的放大原理为基础设计了变截面鱼尾结构；根据波从波密媒介向波疏媒介传播无半波损失的特点，实现了由多种不同性能复合材料构成鱼尾的行波波动运动；依据阻尼吸收能量方法，探讨了材料的不同阻尼系数对鱼尾的波动运动的影响，仿真实现了基于振动原理的仿金枪鱼尾的波动运动。　　5.针对MFC的高驱动电压与柔性仿生鱼尾低频工作的特点，提出了一款带直流偏置的低频高压驱动电源。设计了基于PSoC3的多路信号发生电路，通过推挽升压电路与四倍升压整流电路来实现1000V的高压直流，利用信号放大和功率放大实现单极性高压信号生成，通过耦合电路实现最终的带直流偏置任意波形高压信号，为利用MFC驱动的微型机器鱼的运动提供了重要试验平台支撑。