鱼类在亿万年的演化中,已经进化成为拥有最适合水下游动的身体结构和最有效率的运动形式,在生物学上的研究已经表明鱼类可以通过改变自身的刚度来提高游动性能,本文基于鱼类的以上特点研究一种多关节结构、仿肌肉驱动方式和具有变刚度功能的新型仿鱼类摆动推进技术。本文以鲟鱼为仿生对象,开展鱼类结构特征与运动特征的理论研究,得到了鲟鱼在运动时各个关节在同一周期内按一定时间序列运动的规律。基于鱼类生理构造和肌肉驱动原理,提出一种新型的多关节结构和仿肌肉驱动理论方法。根据鱼类在游动时的变刚度特性提出并验证了一种适用于多关节串联结构的通过气压改变刚度方案。建立了变刚度系统的数学模型,运用悬臂梁理论分析了气压载荷和固有频率的数学联系,并运用有限元方法仿真分析了气压与固有频率的关系。进行了推进系统的运动学和动力学研究。建立推进系统水动力的数学模型,运用Lagrange方程建立推进系统的力学模型,采用ADAMS动力学仿真软件建立推进系统的虚拟样机,进行推进系统的动力学仿真,分析得到了推进系统的推进性能与尾部摆动频率的关系。研制了一种新型的仿鱼类摆动推进系统,该系统采用多关节结构,运用仿肌肉驱动方式,其骨骼结构为刚性体,内部变刚度系统为柔性体,采用改变气压控制刚度进而实现速度变化的调控方法。制造并组装完成了推进系统的实验样机。对仿鱼类摆尾推进系统样机进行实验研究。实验表明本文设计的仿鱼类摆动推进系统游动时尾部的摆动规律符合鱼类游动时的运动姿态,游动速度与推进系统的驱动频率成线性关系,与仿真结论相同。并得到了推进系统的刚度对于系统的游动速度存在影响关系,增加推进系统的刚度,可以扩大推进系统游动速度的范围,对于不同的速度要求选取合适的系统刚度可以提高推进系统的效率。