本发明涉及一种具有矢量推进功能的小型水下机器人，包括水下机器人本体和螺旋桨矢量推进装置。水下机器人本体由防撞头、电池舱、重心调节机构和传感器舱组成，螺旋桨矢量推进装置由螺旋桨、传动机构和艉舱组成。本螺旋桨矢量推进装置能够提供两条相互耦合的运动传动链，一条运动链驱动尾部绕竖直轴转动（±30°），另一条运动链驱动尾部绕水平轴向转动（±180°），将两条运动链结合，可以实现使水下机器人在空间内任意方向偏转。本发明采用矢量推进的方式，摒弃了传统的鳍和转向舵的设计，单独使用一个矢量推进装置就可以实现各个方向的运动控制，整体结构设计简洁轻巧，能够为自主水下机器人提供满足要求的矢量推力。