[實用新型]一種鋼絲鉸接式微型撲翼飛行器驅動機構

無效

• 申請號: 201020565158.0
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN201825236U
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 徐勇志;梅寒飛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64C33/00
• 分類號: B64C33/00;B64C33/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

此實用新型涉及一種微型撲翼飛行器驅動機構，具體涉及一種鋼絲鉸接式微型撲翼飛行器驅動機構。

技術背景

微型飛行器是?20?世紀90?年代發展起來的一種新型飛行器?,?它的特點是?:?尺?寸在?15?cm?以下?,重量從?10?g?到?100?g。根據仿生學和空氣動力學研究結果可以預見?,在翼展小于?15?cm?時?,撲翼飛行比?固定翼和旋翼飛行更具優勢。微型撲翼飛行器由于其體積小、重量輕、成本低等?特點?,在民用和國防領域有十分重要而廣泛的應用。

現已成功試飛的撲翼機多采用四連桿機構，具體有空間連桿、單曲柄雙搖桿、雙曲柄雙搖桿等機構，驅動方式有微型電機、壓電晶體、電磁驅動等方式。因為撲翼機構在較高頻率下工作，一般要求能達到10HZ以上，撲翼機構的具體實現方式是微型撲翼機的一個關鍵問題。現有四連桿機構中各桿件的鉸接方式主要有普通剛性鉸接和柔性鉸接兩種。普通剛性鉸接為圓環形柱體和桿件套接的方式，現有樣機多采用這種方式，有些還加如了微型軸承。這種聯接方式的四連桿機構在重量、體積和結構強度方面都很難得到保證，且要求較高的加工精度和成本。最為關鍵的是，在高頻撲動時普通剛性鉸接所產生的摩擦對機構的撲動有很大的影響。而柔性鉸接方式的結構強度和抗疲勞強度較差，轉動范圍較小。

實用新型內容

?????為了克服微型撲翼飛行器驅動機構采用普通剛性鉸接時產生的質量重、體積大、加工難成本高、摩擦影響大的問題，本實用新型提出一種鋼絲鉸接式微型撲翼飛行器驅動機構。

一種鋼絲鉸接式微型撲翼飛行器驅動機構，其特征在于：包括機座和固定于機座上的電機，還包括固定于機座上且位于電機上方且與電機軸線垂直的主桿；主桿上對稱鉸接著左右兩個搖桿；主桿左右兩側還分別安裝有一輔助桿，輔助桿一端與相應側的搖桿固接，另一端與主桿鉸接；機座上安裝有鋼絲曲柄，鋼絲曲柄相對于撲翼機構縱向中心面對稱，鋼絲曲柄上安裝有一大齒輪，該大齒輪與安裝于電機上的小齒輪構成減速機構；機座左右兩側還分別安裝有一拉桿，拉桿一端與搖桿和鉸接，另一端與鋼絲曲柄鉸接。

上述的鋼絲鉸接式微型撲翼飛行器驅動機構，其特征在于：上述搖桿與主桿鉸接處，搖桿作為需要轉動桿件，主桿作為固定桿件；輔助桿與主桿鉸接處，輔助桿作為需要轉動桿件，主桿作為固定桿件；拉桿與搖桿和鉸接處，拉桿作為需要轉動桿件，搖桿作為固定桿件；拉桿與鋼絲曲柄鉸接處，拉桿作為需要轉動桿件，鋼絲曲柄作為固定桿件；

上述鉸接結構中，轉動桿件為空心桿，在空心桿需要鉸接端的桿壁上鉆有兩個位于同一直徑方向上的鋼絲孔，一鋼絲彎折后兩端伸入空心桿腔并分別從兩個鋼絲孔中穿出，鋼絲中段和空心桿端面之間留有固定桿插入的空隙，最后鋼絲兩端向端面彎折并固定。

此驅動機構因采用鋼絲鉸接法，在重量、體積、加工難度、成本方面與現有的各種四連桿驅動機構相比都具有絕對的優勢。對于微型撲翼飛行器，鋼絲鉸接的結構強度也很容易保證。由于鋼絲很細，鋼絲與桿件的接觸面積很小，鋼絲表面也較光滑，因此鋼絲鉸接在減小摩擦力對機構撲動影響方面也更有效。

與其他鉸接方式一個很大的不同點是這種鉸接方式對自由度的限制更小，在轉動角度范圍不太大的情況下可以替代復雜的球鉸接。應用于微型撲翼飛行器驅動機構，鋼絲鉸接與其它鉸接方式相比還有一個很大的優點在于鉸接位置可以非常方便的重新設定。重設鉸接位置只需簡單地移動硅膠管即可，這使得試驗階段更改模型參數變得更為簡單。

附圖說明

附圖1是鋼絲鉸接結構中轉動桿件的結構示意圖；

附圖2是圖1的剖視圖；

附圖3是鋼絲鉸接結構的裝配示意圖；

附圖4是鋼絲鉸接式微型撲翼飛行器驅動機構等軸示意圖；

附圖5是鋼絲鉸接式微型撲翼飛行器驅動機構正視圖。

圖6是微型撲翼飛行器的機械結構圖。

圖7是另一種方案示意圖。

圖中標號名稱：?1．鉸接結構中轉動桿件，2.鋼絲孔，3.鋼絲?，4.?鉸接結構中固定桿件，5.硅膠管，11.主桿，12.機座，13.電機，14.齒輪，15.鋼絲曲柄，

16.拉桿，17.搖桿，18.輔助桿，19.縱向中心面，20.機翼，21.平尾，22.垂尾。

具體實施方式

本實用新型采用對稱的雙空間四連桿結構，以微型直流電機為動力源，所有桿件鉸接處均采用鋼絲鉸接法。以下分別從鋼絲鉸接結構和整體構造兩方面來介紹此微型撲翼飛行器驅動機構。??