[實用新型]一種微型撲翼飛行器的撲翼機(jī)構(gòu)及微型撲翼飛行器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220239322.8
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN202609083U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周超英;何亞男;周啟生
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科;羅志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及撲翼機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種微型撲翼飛行器的撲翼機(jī)構(gòu)及具有該撲翼機(jī)構(gòu)的微型撲翼飛行器。?

背景技術(shù)

1992年，美國國防高級研究計劃局（DAPRA）在美軍智庫蘭德公司（RAND）舉辦一次未來軍事會議上提出了微型飛行器（MAV）的概念：飛行器的各個方向尺寸不超過15厘米，重量小于100?克，有效載荷1-18?克，巡航速度30-60?公里/小時，續(xù)航時間20-60?分鐘，最大航程為1-10?公里。經(jīng)過一系列研討會，專家們一致認(rèn)為MAV應(yīng)有一下特點：(1)應(yīng)是適合軍用的系統(tǒng)；(2)能攜帶全天候的近距離成像系統(tǒng)，分辨率應(yīng)足以使操作人員分辨出發(fā)送區(qū)內(nèi)的重要細(xì)節(jié)；(3)應(yīng)具有準(zhǔn)確確定地理位置的能力；（4）重量輕、堅固耐用，以便能夠放在士兵的背包里攜帶；（5）價格低廉，甚至可一次性使用；（6）隱蔽性好，不易被敵人發(fā)現(xiàn)，不應(yīng)暴露使用人員的位置。概念一經(jīng)提出就得到廣泛關(guān)注：各國專家先后研制出“iBird-bot”，“Microrobotic?Fly”，“蜂鳥NAV”“Delfly?Micro”“SmartBird”等一系列仿生撲翼飛行器，在仿生前飛，后退，懸停等高難度動作方面有了技術(shù)性的突破。?

微型飛行器按運(yùn)動機(jī)構(gòu)不同分為：固定翼飛行器、旋翼飛行器和仿生撲翼飛行器。從仿生學(xué)角度講：在微小尺寸下，撲翼飛行器相對于固定翼飛行器和旋翼飛行器有著更好的飛行性能。?

微型撲翼飛行器結(jié)構(gòu)尺寸與小型鳥類或昆蟲比較接近。從仿生學(xué)角度講：小型鳥類和昆蟲的翅膀運(yùn)動有三種：上下?lián)鋭印⒀仫w行方向前后運(yùn)動（與上下?lián)鋭舆\(yùn)動的合運(yùn)動為“O”型，“8”字型，雙“8”字型），沿翅根方向的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動以及折翼運(yùn)動等等。現(xiàn)行的微型飛行器主要應(yīng)用單曲柄雙搖桿機(jī)構(gòu)，只能實現(xiàn)簡單的上下?lián)鋭樱⑶覚C(jī)翼左右運(yùn)動具有不對稱性，增加了飛行器的飛行不穩(wěn)定性，并沒有像鳥類那樣擁有復(fù)雜靈活的機(jī)翼運(yùn)動，難以實現(xiàn)復(fù)雜的飛行任務(wù)。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型提供了一種微型撲翼飛行器的撲翼機(jī)構(gòu)及具有該撲翼機(jī)構(gòu)的微型撲翼飛行器，適用于仿生撲翼飛行器的低、中、高頻撲動飛行，能夠?qū)崿F(xiàn)類似飛鳥一樣上下?lián)鋭印⒄垡砗颓耙硌爻岣较虻呐まD(zhuǎn)運(yùn)動。?

本實用新型提供了一種微型撲翼飛行器的撲翼機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、連桿和前翼，所述機(jī)架上設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接的減速機(jī)構(gòu)，所述減速機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)輸出部，所述機(jī)架鉸接有平面連桿機(jī)構(gòu)，所述平面連桿機(jī)構(gòu)為平行四邊形機(jī)構(gòu)，所述連桿的一端與所述旋轉(zhuǎn)輸出部鉸接，所述連桿的另一端與所述平行四邊形機(jī)構(gòu)連接，所述平行四邊形機(jī)構(gòu)包括主動連桿、從動連桿、第一平行連桿和第二平行連桿，所述第一平行連桿、第二平行連桿中的任意一個或其組合連接有主翼，所述第一平行連桿通過組合鉸鏈與所述前翼鉸接，所述第二平行連桿通過扭轉(zhuǎn)連塊與所述前翼鉸接，所述連桿、主翼、組合鉸鏈、扭轉(zhuǎn)連塊、前翼和平行四邊形機(jī)構(gòu)至少有二個并對稱設(shè)置。?

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述連桿的端部為所述主動連桿。?

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前翼包括擺桿和與所述擺桿連接的前翼體，所述擺桿通過所述組合鉸鏈與所述第一平行連桿鉸接，所述擺桿通過所述扭轉(zhuǎn)連塊與所述第二平行連桿鉸接。?

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述組合鉸鏈包括第一鉸鏈體和第二鉸鏈體，所述第一鉸鏈體和第二鉸鏈體鉸接，所述第一鉸鏈體與所述第一平行連桿鉸接，所述第二鉸鏈體與所述前翼的擺桿鉸接。?

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二鉸鏈體與所述前翼的擺桿通過連接桿鉸接。?

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述扭轉(zhuǎn)連塊包括相垂直的側(cè)面和端面，所述扭轉(zhuǎn)連塊的側(cè)面與所述第二平行連桿鉸接，所述扭轉(zhuǎn)連塊的端面與所述擺桿鉸接。?

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述扭轉(zhuǎn)連塊的側(cè)面與所述第二平行連桿鉸接的旋轉(zhuǎn)軸與所述扭轉(zhuǎn)連塊的端面與所述擺桿鉸接的旋轉(zhuǎn)軸相垂直。?

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)輸出部為電機(jī)，所述主翼與所述前翼之間連接有彈性薄膜。?

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電機(jī)為空心杯電機(jī)。?

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述減速機(jī)構(gòu)為二級減速機(jī)構(gòu)。?

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述二級減速機(jī)構(gòu)包括與所述電機(jī)連接的第一齒輪、與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪、與所述第二齒輪通過轉(zhuǎn)軸連接的第三齒輪和與所述第三齒輪嚙合的第四齒輪，所述旋轉(zhuǎn)輸出部為第四齒輪，所述連桿的一端與所述第四齒輪的法面鉸接。?