[發明專利]一種仿生微型撲翼飛行器

在審

• 申請號: 201510859783.3
• 申請日: 2015-11-28
• 公開（公告）號: CN105346721A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 唐斌;張福梁;孟夏;馮立巖;王正
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B64C33/00
• 分類號: B64C33/00;B64C33/02
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 王樹本

技術領域

本發明涉及一種飛行器，更具體地說，涉及一種仿生微型撲翼飛行器。

背景技術

美國蘭德公司于1992年在一次軍用微系統發展研討會中提出了微型飛行器(MAV)的概念。由于其尺寸小、重量輕、操作靈活簡單、制造成本低、運動靈活等特點，在軍用和民用上有廣闊的應用前景。在軍事上，微型飛行器可以在不被敵方發現的情況下，實施偵察、跟蹤、拍攝敵方的重要軍事設施和基地等，快速準確地獲得敵方重要信息，進而輔助贏得信息化的現代戰爭。在民用方面，可以在一些人類無法到達的地方，利用微型飛行器實施勘探、救援、搜尋、檢測等。各發達國家紛紛開始研制微型飛行器。

在現代飛行器的研制中，按照飛行器的飛行原理分為三種類型：固定翼飛行器、旋轉翼飛行器和撲翼飛行器。固定翼飛行器是依靠固定翼的升力來實現飛行，但無法實現懸停，對起飛和降落也有嚴格的限制。旋轉翼飛行器是依靠旋翼的旋轉產生的升力實現飛行。撲翼飛行器是結合了固定翼和旋轉翼飛行器的特點，運用仿生學和機械動力學，實現撲翼昆蟲的復雜運動方式。撲翼飛行器可以實現快速起飛、加速、懸停等多種靈活的運動方式，具有較好的機動性。

目前，根據撲翼微型飛行器的驅動方式，可以分為直流電機驅動和PZT驅動兩大類。由于直流電機作為驅動器的驅動方式需要曲柄連桿帶動柔性機構驅動，所以尺寸和能量消耗相對于PZT驅動要大。

發明內容

為了克服現有技術中存在的不足，本發明目的是提供一種結構緊湊、尺寸小、運動靈活、驅動功率利用率高的仿生微型撲翼飛行器。

為了實現上述發明目的，解決現有技術中所存在的問題，本發明采取的技術方案是：一種仿生微型撲翼飛行器，包括第一、二、三支撐機架、驅動器、柔性傳動機構及第一、二仿蟬翼撲翼，所述第三支撐機架通過膠水分別與第一、二支撐機架粘貼連接，所述柔性傳動機構通過膠水分別與第一、二支撐機架粘貼連接；所述柔性傳動機構包括第一、二、三、四柔性部分、第一、二、三、四碳纖維加強部分及連接銷，其中：所述第二柔性部分通過膠水分別與第一支撐機架和第二碳纖維加強部分粘貼連接，所述第一柔性部分通過膠水分別與第一、二碳纖維加強部分粘貼連接，所述第四柔性部分通過膠水分別與第二支撐機架和第四碳纖維加強部分粘貼連接，所述第三柔性部分通過膠水分別與第三、四碳纖維加強部分粘貼連接，所述連接銷通過膠水分別與第一、三碳纖維加強部分粘貼連接；所述第一、二仿蟬翼撲翼通過膠水分別與第一、三碳纖維加強部分粘貼連接。

所述第一仿蟬翼撲翼，包括第一仿蟬翼撲翼主骨架、第一仿蟬翼撲翼副骨架及第一仿蟬翼撲翼薄膜，所述第二仿蟬翼撲翼，包括第二仿蟬翼撲翼主骨架、第二仿蟬翼撲翼副骨架及第二仿蟬翼撲翼薄膜，所述第一仿蟬翼撲翼主骨架和第一仿蟬翼撲翼副骨架通過膠水與第一仿蟬翼撲翼薄膜粘貼連接，所述第二仿蟬翼撲翼主骨架和第二仿蟬翼撲翼副骨架通過膠水與第二仿蟬翼撲翼薄膜粘貼連接。

所述驅動器采用雙晶體壓電材料PZT，包括第一壓電晶體、第二壓電晶體及碳纖維傳動部分，所述第一壓電晶體通過膠水與碳纖維傳動部分正面的一部分粘貼連接，所述第二壓電晶體通過膠水與碳纖維傳動部分背面的一部分粘貼連接。

所述帶有第一、二壓電晶體驅動器的一端通過膠水與第三支撐機架粘貼連接，另一端的碳纖維傳動部分通過膠水與連接銷粘貼連接。

所述第一、二、三、四柔性部分采用聚酰亞胺膠帶制成。

所述第一、二、三支撐機架采用碳纖維制成。

所述第一仿蟬翼撲翼主、副骨架，第二仿蟬翼撲翼主、副骨架采用碳纖維制成。

所述第一、二仿蟬翼撲翼薄膜采用PET聚酯膜制成。