水下机器人是海洋勘探、搜索、救助打捞等水下作业的重要工具,提高其操纵性能和运动控制性能成为了水下机器人技术的研究重点。喷水推进具有噪声低、传动结构简单、易于矢量调节等优点,使得这种新型的推进方式在海洋工程领域有着广泛的应用前景。本课题研究中高压喷嘴射流推进及其矢量调节技术,分析不同结构和参数的喷嘴对射流反推力大小的影响。采用水压人工肌肉作为喷嘴矢量调节驱动器,设计并开发了喷嘴二自由度矢量调节机构,驱动喷嘴射流偏转,进而实现喷嘴射流矢量调节样机的矢量推进。本文主要内容如下:(1)介绍了研究背景与意义,综合分析了喷水推进技术的发展趋势,喷嘴射流及反推力和矢量调节的研究现状,提出了论文的主要研究内容。(2)介绍了喷水推进技术的基本原理,利用Fluent软件对三维喷嘴淹没射流流场进行建模并仿真计算,采用动量积分法对喷嘴淹没射流反推力大小进行计算,对比分析了不同结构喷嘴的射流流场。(3)为了测量在淹没状态下不同结构和参数的喷嘴反推力,并充分体现淹没环境流体作用,在大连海事大学救助与打捞工程水池搭建了喷嘴淹没射流系柱反推力试验系统,加工了不同结构和参数的喷嘴,测量了各喷嘴在不同入口压力下淹没射流反推力,通过对比流场仿真计算结果和试验测量结果,分析了喷嘴反推力影响因素,提出了提高喷嘴反推力的方法。(4)设计并搭建了喷嘴二自由度矢量调节试验系统,试验研究了独立自由度喷嘴矢量调节静态特性,对喷嘴射流和矢量调节系统进行了联调,并在此基础上进行了水池自航试验。(5)最后对本文内容进行了总结,并对下一步研究工作进行了展望。