波浪滑翔机器人是一种新型的无人自主水面移动机器人,由水面浮体、水下滑翔体和柔性缆绳三部分组成。它不需要外界提供动能,通过水翼的摆动将波浪能转化为前进的动能,续航能力强,可以实现长时间在海洋中自主航行,且还具有噪音低、维护与制造成本低、工作周期长、可靠度高和可重复利用的优势,通过搭载不同类型的传感器,可以实现资源探测、环境监测、军事侦察等各方面功能,属于利用海洋能的创新型机器人,在军事和民用领域都有着非常重要的研究意义和使用价值。介绍了波浪滑翔器人的结构组成,在理论分析的基础上,提出水面浮体、水下滑翔体和缆绳的设计要求,分析了波浪滑翔机器人的工作机理。对缆绳进行非线性动力学建模,得到了缆绳的动力学方程。确定NACA0012翼型作为水下滑翔体水翼的翼型使用,给出基于升力及阻力系数的水翼推力计算方法。分析了攻角对水翼水平推力的影响,得到了水平推力与攻角之间的变化规律,确定水翼最佳攻角为14°,提出水翼最佳偏转角的计算方法。分析了水翼间距对水动力性能的影响,结果表明在一定范围内适当增加水翼间距可以提高水下滑翔体的水平推力。对波浪滑翔机器人的三维有航速浮体进行频域和时域分析,建立了三维有航速浮体频域和时域分析的数学模型。采用水动力计算软件AQWA对三维有航速浮体的绕射问题和辐射问题进行求解,分析了航速和波浪频率对水面浮体操纵性能的影响,得到了不同航速和波浪频率下的附加质量、阻尼系数和绕射力的数值变化曲线。基于三维势流理论和准定常时间域方法,考虑了航速的影响,并加入水线积分项,提出一种风、浪、流等共同作用下计算有航速浮体运动响应的时域计算方法。分析了深海航行中水面浮体的不同外形结构对摇荡稳定性的影响,得到了风、浪、流等共同作用下的水面浮体的垂荡位移、垂荡速度、横摇角度、横摇角速度、纵摇角度和纵摇角速度的变化规律,结果表明直立型首水面浮体的横摇角度、横摇角速度、纵摇角度、纵摇角速度变化趋势更好,所以将直立型首水面浮体作为波浪滑翔机器人的水面浮体使用。