水下作业机械手是水下机器人的重要部分,水下作业机械手在很大程度上标志着一个国家的海洋高科技的发展水平。我国必须发展自己的水下机器人及其装备的水下作业机械手,提高在海洋开发中的地位,参与二十一世纪海洋大开发的国际竞争。本文针对水下作业机械手的硬件与软件体系结构进行了研究设计,给出了硬软件体系结构框图。并且,通过对不同控制器的比较,选择了一种适合微小型水下作业机械手的小型化高性能控制器RCM3720;通过对不同软件结构的比较,选择了实时多任务操作系统开发方式。通过对微小型水下作业机械手的分析,划分出若干任务,为以后的工作做好准备。在微小型水下作业机械手的各功能模块间,主要做了接近觉传感器的研究,本文研究开发了一种基于单片机微处理器的超声波测距仪表。该仪表以水中超声波的传播速度为确定条件,利用反射超声波测量待测距离。该测距仪的输出是数字信号形式的距离值,提供给微小型水下作业机械手。本文阐述了测距仪研制的理论基础,介绍了具体的软硬件设计。超声测距仪表的设计以达到高精度小盲区为目的。本文结合理论分析和实际的设计方法,做了初步的方案研究和设计,为以后的微小型作业机械手的实现打下基础。可以预见,此技术的实现最终实现将推动我国海洋国防、海洋科学及海洋开发装备的技术水平不断提高。