随着对海洋资源的开发,智能水下机器人的运用越来越广,而在海底极端复杂环境中,快速有力的水下粘结装置能为水下机器人的工作提供有力保障。真空吸盘作为常见的吸附装置在工业中得到了广泛的运用,然而目前真空吸盘在水下环境以及粗糙、不规则表面上的吸附能力十分有限。道法自然,仿生是人类发展和创新的无尽源泉,仿生吸盘的研制为水下粘结装置的研究带来的新的思路,但受限于生物的水下粘附机理以及湿粘附作用规律的认识,现有仿生吸盘仅能面向干燥或潮湿环境使用,在水下环境、不规则表面上的粘附性能并不理想。为此本文以具有水下高粘附强度的鲍鱼为研究对象,深入探究了鲍鱼的水下粘附机理。结合鲍鱼粘附过程中腹足的变化、粘液粘附性能以及剪切性能、腹足和粘液的微观形貌,系统分析了鲍鱼腹足与粘液的协同作用。结果表明鲍鱼腹足表面微米级刚毛在提高鲍鱼对各类环境适应性的同时,能与粘附区粘液形成稳定的湿粘附结构,从而提高鲍鱼的粘附强度。为进一步研究鲍鱼粘液的湿粘附机理,探究了等离子处理法和倒模法制备PDMS微纳表面的加工工艺,并使用粘度与鲍鱼粘液相似的二甲基硅油为液体介质,进行了湿粘附实验以及理论计算。结合实验测试和理论模型,探讨了球-面和面-面两种接触形式下毛细力和粘性力的变化规律,分析了湿粘附主导机制,并讨论了完全浸润和不完全浸润下表面微结构对湿粘附的影响规律。最终,结合鲍鱼湿粘附作用理论设计了一款新型隔膜型仿生吸盘,使用3D打印和注塑的方式对模具和吸盘进行了制备,并在干燥和水下环境中对仿生吸盘的吸附性能进行了测试。结果表明,所制备的隔膜型仿生吸盘水下吸附性能相比较于干燥环境最大提升了49.3%。