生物蛇种类中无论是陆地蛇、水蛇还是海蛇,生物体本身都拥有其适应环境的能力。海蛇是由陆地蛇生物进化而来,与陆地蛇相比,身体形态、运动特征存在较大迥异,更加适应在海中复杂的栖息地生存。本文从生物进化角度出发,研究海蛇躯体进化特及运动特点,并以此为依据进行仿海蛇机器人研究。（1）海蛇机器人运动机理针对海蛇进化特征,对海蛇游动机理以及波动特征的研究;对海蛇躯体主动变形推进机理研究,首先根据生物海蛇的运动特点进行海蛇推进模式分析,定义海蛇机器人波动曲线。（2）柔性蛇尾推进力分析以柔性蛇尾为研究对象,建立蛇尾摆动的流固耦合水动力分析模型,采用求解RANS方程方法,研究蛇尾尺度参数-运动学参数-推进力之间的动力学关系。分析了不同蛇尾运动频率、幅值,以及几何参数对推进力的影响（3）海蛇机器人机构设计依据仿生学原理对仿生海蛇机器人的总体构型进行设计,海蛇机器人整体采用模块化设计方案,能够大大降低加工及维修成本,机构模块包括海蛇机器人的蛇形模块、伸缩模块、密封机构、柔性蛇尾。每个模块独立密封,在模块外部多个模块信号线串联,能够极大降低机构的漏水风险。（4）海蛇机器人水动力分析建立海蛇机器人的运动数学模型,作为进一步数值仿真、运动性能分析及优化设计等基础。在水动力学分析基础上,根据机器海蛇形态学、游动运动学、刚体动力学建立精确的、定量表述推进运动动力学模型,揭示游动运动学方程-游动速度-推进效率的内在关系,为机器海蛇控制器设计、可操纵性、稳定性分析提供理论基础。（5）海蛇机器人水下运动性能的仿真分析,并进行相应的实验验证采用流固耦合仿真对所设计的仿生海蛇机器人进行水动力分析,其中包括柔性蛇尾的推进机理分析,分析不同蛇尾形状尺寸、不同结构刚度、不同的摆动参数对推进速度和推进效率的影响;海蛇躯体主动变形推进机理研究,揭示主动变形参数及流场参数的影响,以及蛇体形态参数对形状阻力影响。综上,本文通过建立海蛇机器人的水下动力学、运动学模型,验证了海蛇蜿蜒运动控制模型的有效性,并对柔性蛇尾进行水动力分析,经实验证明,海蛇机器人在本文提出的控制模型下进行了真实的海蛇运动的模拟,满足水下高效运动的要求。