在现有的飞行方式中(固定翼飞行、旋翼飞行和扑翼飞行),扑翼飞行是最完美的飞行方式,自然界的飞行生物都采用扑翼飞行模式。扑翼飞行主要利用双翅的上下扑动产生气动力(升力和推力),在空中飞行具有灵活性高,飞行效率高,无需起飞、降落跑道等特点。仿生扑翼飞行器设计灵感来自于大自然飞行生物的扑翼飞行模式,其自身是集微机电系统、微控制系统、新型材料等多种前沿技术于一体的先进微小飞行机器人,在军事领域和民用领域中得到广泛的应用,是近年来研究的热点。本论文以红嘴鸥为仿生设计蓝本,设计出具有高效飞行能力的仿生扑翼飞行器。首先,阅读查阅大量国内外关于仿生扑翼飞行器研究的文献资料,了解了当前扑翼机研究的热点方向和飞行性能所到达的技术程度。从参考文献中,发现目前扑翼机设计所存在的问题,提炼出自己研究的内容,并确定研究的意义与目标。然后,参考仿生学原理,全面解析了自然界鸟类飞行所具备的结构特征。观察自然界鸟类飞行,总结出其飞行产生高升力机理,提出减重、增升、减阻、节能是确保高效飞行的关键因素,也是未来仿生扑翼飞行机器人需要解决的关键问题。其次,以红嘴鸥为仿生设计蓝本,对仿生扑翼飞行器进行了总体设计。主要包含运动机构设计、双翅参数设计、控制系统的设计和整体外观蒙皮设计。仿生扑翼飞行器的运动机构有:扑动机构、外翼折叠机构和尾翼摆动机构。扑动机构采用多连杆多自由度设计,可以更好仿生鸟类翼尖“8”字型运动轨迹,从而使仿生扑翼飞行器飞行中获得更多的升力和推力。在各个运动机构设计中,运用MATLAB数学软件和ADMAS虚拟样机仿生软件对其运动机构优化仿真分析。经过仿真优化后,其运动机构的扑动规律能更好的模拟鸟翼真实的扑动形态。最后,根据仿真优化后的设计尺寸,完善仿生扑翼飞行器的三维模型。并对整体仿生扑翼飞行器进行结构骨架减重设计和蒙皮外观设计,为后期实物样机制作提供一定依据。