扑翼运动学和机翼柔性变形是影响微型扑翼飞行器飞行性能的两个重要因素。但是，研究者们大多关注扑翼运动学机构的实现，忽略了机翼柔性变形的研究。自然界昆虫翅膀的柔性变形是其设计和功能实现的根本所在，其结构之间、内部的设计和功能集成极具合理性，因此基于仿生的扑翼机翼成为近些年的研究热点。　　在总结国内外微型扑翼飞行器研究现状的基础上，对扑翼机翼进行分类并分析比较各类扑翼机翼的特点；简要介绍了昆虫翅膀的结构和运动机理，探讨了翅膀柔性变形与结构和气动性能之间的关系。　　基于蛾、蝉和蜂翅膀的有限元仿真结果，结合已有扑翼机翼的结构，设计出翅脉模式分别为辐射型、平行型和带斜向翅脉辐射型的三种扑翼机翼的结构方案，并确定翅脉和翅膜的材料。　　建立了三种扑翼机翼的有限元模型，进行了静力学和动力学分析。仿真结果表明，三种扑翼机翼中的弦向翅脉数量对变形和模态均有较大影响，其当分别为7、5、6时，变形大且模态更接近样机激励频率；同时，三种扑翼机翼中，带斜向翅脉辐射型扑翼机翼更适合在近似共振频率下产生展向和弦向耦合变形。　　建立参数化的带斜向翅脉的辐射型扑翼机翼的多目标优化模型，分析了机翼设计参数灵敏度及效应；并采用多目标粒子群算法求解了多目标优化问题，仿真结果表明，优化后的扑翼机翼的低阶频率最大下降约30%，且频率差值明显减小，适合在扑翼样机上使用。实验结果表明优化后的机翼模型具有更好的气动性能。