[發明專利]仿蜂鳥撲翼微飛行器

有效

• 申請號: 201210282453.9
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN102815399A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 張衛平;楊宋淵;柯希俊;譚小波;陳文元;劉武;崔峰;吳校生
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B64C33/00
• 分類號: B64C33/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種仿蜂鳥撲翼微飛行器，包括機架、減速齒輪組、電機、傳動機構、平行軸結構以及一對翅膀，其特征在于：所述減速齒輪組直接安裝在機架上面，電機通過過盈配合與機架形成一個統一的整體，平行軸結構通過幾何關系的限制以及軸承的作用與機架裝配在一起，傳動機構的兩端分別與減速齒輪組的大齒輪和平行軸結構相連接，一對翅膀通過一個翅膀連接件與平行軸結構連接。

2.根據權利要求1所述的一種仿蜂鳥撲翼微飛行器，其特征在于：所述的機架由多個零件粘結而成，或者通過三維打印的方法制作而成。

3.根據權利要求2所述的一種仿蜂鳥撲翼微飛行器，其特征在于：所述的機架由天花板、連接件、底座與一對底座擋板所組成；連接件的兩端分別與天花板和底座相粘合在一起，構成機架的基本框架；天花板上面的孔用來定位平行軸結構；連接件上的矩形槽用來約束傳動機構的自由度；底座上的孔按由大到小的順序而言分別安裝著電機、平行軸結構和減速齒輪組；底座擋板則被粘合在底座下面，起到了支撐平行軸結構附屬軸承的作用。

4.根據權利要求1所述的一種仿蜂鳥撲翼微飛行器，其特征在于：所述的平行軸結構由一對階梯軸組成，且該平行軸結構一端通過軸承連接在機架底部，另一端通過間隙配合連接在機架頂部，從而能夠繞著自身的軸線進行自由的旋轉。

5.根據權利要求1所述的一種仿蜂鳥撲翼微飛行器，其特征在于：所述的減速齒輪組由塑料齒輪構成，并且輸出端的大齒輪與作為傳動機構的連桿結構相連。

6.根據權利要求1所述的一種仿蜂鳥撲翼微飛行器，其特征在于：所述的電機采用空心杯電機，通過過盈配合安裝在底座上面有著最大直徑的孔處；大齒輪為普通的塑料齒輪，安裝在底座上面有著最小直徑的孔處，可以自由旋轉；同時，作為與傳動機構的接口，大齒輪上面鉆有小孔，這使得大齒輪起到了曲柄的作用；小齒輪也是塑料齒輪，安裝在電機的輸出軸上面，作為主軸齒輪。

7.根據權利要求1-6任一項所述的一種仿蜂鳥撲翼微飛行器，其特征在于：所述的傳動機構由連桿結構構成，該連桿結構屬于“曲柄-滑塊”加“滑塊-搖桿”的結構。

8.根據權利要求7所述的一種仿蜂鳥撲翼微飛行器，其特征在于：所述的連桿結構包括四個連桿組成，其中第一連桿的一端與大齒輪相連，另一端與第二連桿相連，在“曲柄-滑塊”結構中起著連桿的作用；第二連桿的一端與第一連桿相連，一端與機架連接件相連，另一端與第三連桿相連，在“曲柄-滑塊”與“滑塊-搖桿”結構中都起著滑塊的作用；第三連桿一端與第二連桿相連，另一端與第四連桿相連，在“滑塊-搖桿”結構中起著連桿的作用；第四連桿一端與第三連桿相連，另一端通過過盈配合與平行軸結構中的平行軸相連，帶動平行軸實現往復的轉動。

9.根據權利要求1-6任一項所述的一種仿蜂鳥撲翼微飛行器，其特征在于：所述的一對翅膀形狀完全對稱，且均由碳纖維材料的翅脈與聚酰亞胺材料的薄膜組成，這里的翅脈包括翅膀前緣的主脈、翅膀根部的輔脈和翅膀表面的輔脈，通過調節這三根翅脈的長度與直徑，就能夠對翅膀的性能進行優化。

10.根據權利要求9所述的仿蜂鳥撲翼微飛行器，其特征在于：所述翅膀連接件將翅膀與實現了拍打運動的平行軸結構連接了起來，實現兩翅膀的拍打運動完全對稱。