仿生机器鱼依托仿生学、机械学及信息技术等学科的发展,凭借传统水下机器人无法比拟的优点,逐渐凸显出其重要的研究和应用价值。本文以鲹科鱼类游动机理为出发点,广泛参考目前机器鱼系统,设计研制了一种三关节可以升潜的机器鱼,并对仿鱼游动、结构设计及无线通讯等相关技术进行研究。主要完成如下工作内容：首先,分析了鲹科鱼类游动模式,设计了三关节推进机构。构建了机器鱼运动学模型,基于MATLAB软件对机器鱼进行运动学和动力学分析,通过仿真和实验结果的对比,验证了动力学模型的可行性。进而研究了尾鳍摆动频率、关节相位差及关节摆动幅度对推进速度的影响。其次,根据鲹科鱼类游动原理,提出了关节参数优化方案,采用惩罚函数法得到最优尺寸值。设计了基于重心改变法的升潜机构,对俯仰、升潜运动进行了理论分析,并在SolidWorks中完成机器鱼整机建模。在ANSYS Fluent中,通过二维流场仿真确定了半椭圆加抛物线的线型回转体作为机器鱼形体。进而对该形体进行三维流场仿真及结构优化,研究了最大截面直径和位置变化对行进阻力的影响,并采用MEM工艺完成壳体的制造。再次,根据运动功能需求,搭建了基于AVR嵌入式系统平台,使用ICCAVR设计编写了机器鱼游动子程序,实现了机器鱼无线通讯。并对PWM信号和无线通讯程序进行了实验调试,结果证明数据传输可靠有效。最后,完成机器鱼样机装配,建立了水下实验系统,并对比了不同控制参数下的游动性能。结果验证了本文机电系统的可行性和稳定性,为机器鱼领域的进一步研究提供了参考。