[實用新型]一種雙節(jié)主翼仿生撲翼機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320736971.3
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN203558206U
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊永剛;謝友增
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙節(jié)主翼仿生撲翼機。

背景技術(shù)

仿生撲翼機是一種能夠模仿鳥類或昆蟲飛行的新概念飛行器。與傳統(tǒng)的固定翼和旋翼飛行器相比，仿生撲翼機將舉升、懸停和推進(jìn)功能集于一個撲翼系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、氣動效率高和機動性能好等特點。鑒于仿生撲翼機在軍事和民用中具有極大優(yōu)勢，因此這種裝置的研制已經(jīng)成為新的熱點。

目前，現(xiàn)有的仿生撲翼機存在以下問題：①其上驅(qū)動機構(gòu)采用單曲柄雙搖桿機構(gòu)，由于左右機翼運動具有不對稱性，從而導(dǎo)致機身橫向作用力不等，結(jié)果影響飛行的穩(wěn)定性和安全性。②機翼只能實現(xiàn)簡單的上下?lián)鋭樱蠐鋾r機翼阻力大，導(dǎo)致在一個撲動周期內(nèi)機翼產(chǎn)生的凈升力較小，撲翼機滯空時間短且飛行速度低。③撲翼機的轉(zhuǎn)向控制采用舵機控制方向舵的方式實現(xiàn)，不夠靈活，且功能單一。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊的雙節(jié)主翼仿生撲翼機。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型提供的雙節(jié)主翼仿生撲翼機包括驅(qū)動機構(gòu)、主支架、尾翼機構(gòu)、雙節(jié)撲翼機構(gòu)和兩臺舵機；其中驅(qū)動機構(gòu)連接在主支架正前端，尾翼機構(gòu)連接在主支架的正后端，雙節(jié)撲翼機構(gòu)連接在驅(qū)動機構(gòu)上；兩臺舵機則安裝在主支架上；

所述的驅(qū)動機構(gòu)包括四邊形機體、微型直流電機、齒輪減速機構(gòu)和兩根連桿；其中四邊形機體為垂直軸對稱結(jié)構(gòu)，其四個頂角上分別形成有左上孔、右上孔、左下孔和右下孔，垂直中軸線中部和下部分別形成有中軸孔和電機安裝孔，并且電機安裝孔和左下孔及右下孔位于同一水平線上，同時中軸孔右上側(cè)形成有一個安裝孔；微型直流電機通過電機安裝孔固定在四邊形機體上，其輸出軸位于四邊形機體的前方，并且輸出軸外部套接有驅(qū)動齒輪；齒輪減速機構(gòu)包括第一減速齒輪、第二減速齒輪、右側(cè)齒輪和左側(cè)齒輪；其中第一減速齒輪通過設(shè)置在安裝孔內(nèi)的轉(zhuǎn)軸安裝在四邊形機體的前方，且與電機輸出軸上的驅(qū)動齒輪相嚙合；第二減速齒輪以與第一減速齒輪同軸的方式安裝在第一減速齒輪的前方；右側(cè)齒輪通過設(shè)置在右下孔內(nèi)的轉(zhuǎn)軸安裝在四邊形機體的右前方，且與第二減速齒輪相嚙合；左側(cè)齒輪通過設(shè)置在左下孔內(nèi)的轉(zhuǎn)軸安裝在四邊形機體的左前方，且與右側(cè)齒輪相嚙合，左側(cè)齒輪和右側(cè)齒輪相對于四邊形機體左右對稱，同時左側(cè)齒輪和右側(cè)齒輪的對稱位置上各設(shè)有兩個偏心的鉸支軸，兩根連桿的兩端分別連接在同一齒輪前端面上的兩個鉸支軸上；

所述的雙節(jié)撲翼機構(gòu)由完全對稱的左右雙節(jié)撲翼構(gòu)成，每個雙節(jié)撲翼包括第一平行連桿、第二平行連桿、第一支撐桿、第二支撐桿和擺桿；其中第一平行連桿和第二平行連桿的一端相隔距離鉸接在驅(qū)動機構(gòu)上一根連桿的一端外端部，同時第一平行連桿上距上述鉸接點1/4連桿長度位置處通過銷軸鉸接在四邊形機體的左上孔或右上孔處；第一支撐桿的一端鉸接在第一平行連桿的另一端上，另一端鉸接在第二平行連桿的外端部上；第二支撐桿的一端鉸接在第一平行連桿與第一支撐桿鉸接處而組成組合鉸鏈，第二支撐桿的另一端以及第二平行連桿的另一端同時鉸接在擺桿上同一端的上下鉸接孔處；

所述的主支架的前端固接在四邊形機體上中軸孔內(nèi)，后端通過球面副連接在尾翼機構(gòu)上，主支架上安裝有用于設(shè)置舵機的支架，支架的左右兩側(cè)對稱安裝有兩臺舵機，同時兩臺舵機分別通過與其輸出相連的連桿連接在尾翼機構(gòu)上尾翼支架內(nèi)壁上側(cè)左右部位。

所述的左側(cè)齒輪和右側(cè)齒輪具有相同的齒數(shù)，因此為同步齒輪。

所述的第二平行連桿的長度大于第一平行連桿的長度，而第一平行連桿和第二支撐桿的總長度則大于第二平行連桿的長度。

所述的第一支撐桿的長度與第一平行連桿和第二平行連桿在連桿上的設(shè)置距離相等，因此由第一平行連桿、第二平行連桿、第一支撐桿和連桿組成平行四邊形機構(gòu)；而由第一支撐桿、第二支撐桿、第二平行連桿和擺桿組成四邊形機構(gòu)。

本實用新型提供的雙節(jié)主翼仿生撲翼機具有如下有益效果：結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可以實現(xiàn)完全對稱的撲翼運動，采用雙節(jié)撲翼機構(gòu)可以使撲翼機更像鳥一樣的飛行，可折疊的機翼能夠使機翼上撲時阻力更小，下?lián)鋾r翼展面積最大，從而產(chǎn)生更大的升力，增加飛行速度和滯空時間。另外，采用球面副連接尾翼機構(gòu)可以使撲翼機方向控制更加靈敏，更能模仿鳥類的飛行。此外，本雙節(jié)主翼仿生撲翼機可應(yīng)用在機場驅(qū)鳥、監(jiān)控、情報搜集、救災(zāi)搜救等領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的雙節(jié)主翼仿生撲翼機總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1示出的雙節(jié)主翼仿生撲翼機上驅(qū)動機構(gòu)和雙節(jié)撲翼機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；