[發明專利]一種滑翔式仿生空投裝置

有效

• 申請號: 201510930255.2
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105438465B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 馮寶林;時宇航;徐林森;李露
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;常州先進制造技術研究所
• 主分類號: B64C31/02
• 分類號: B64C31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及空投裝置領域，具體是一種滑翔式仿生空投裝置。

背景技術

傳統的空投裝置主要是降落傘，其原理是借助空氣阻力來降緩下落速度，從而使負載安全著陸，但這類裝置存在以下不足：第一，無法精確控制落點，不適于對落點精確度要求較高的任務；第二，降落速度不足且裝置體積較大，易被偵查，不適于執行隱蔽任務；第三，抗風性差，受環境因素制約較大；飛蛇具有出色的滑翔能力，從高處落下時，其通過搖動肋骨，使身體不停的扭曲擺動及舒張，從空氣動力學角度來講，這使得它們適于滑翔；如果將現有技術的空投裝置結合飛蛇的滑翔特色，充分利用仿生學原理，對現有技術的空投裝置進行改進，將會極大的提高現有空投裝置的使用性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種落點控制精確、隱蔽性優良及環境適應性強的滑翔式仿生空投裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種滑翔式仿生空投裝置，包括箱體、伸展機構、柔性翼布、伸展傳動機構、側轉連桿、伸展電機、側轉傳動機構、側轉電機、傳感器、陀螺儀及姿態控制器和支撐板組；所述伸展機構具有半圓形框架結構，并包含連桿機構，伸展機構設置為四組，分別位于箱體的兩側，同一端或者同一側的兩組伸展機構具有對稱關系；所述柔性翼布的兩端分別固定在處于同一側的兩組伸展機構上；所述支撐板組通過螺釘固定在箱體內，支撐板組上放置有伸展傳動機構與伸展電機；所述側轉傳動機構與側轉電機均設置為兩組，對稱的固定在箱體的兩側；所述傳感器對稱地固定在箱體的兩側，陀螺儀及姿態控制器固定在箱體的底部中心處；所述陀螺儀及姿態控制器包括陀螺儀和姿態控制器；所述傳感器、陀螺儀均與姿態控制器通訊連接，姿態控制器控制伸展電機和側轉電機工作。

作為本發明進一步的方案：所述伸展機構包括半圓形框架，半圓形框架上設置有導軌，導軌上滑動安裝有連接塊，連接塊與連接板連接；所述半圓形框架上焊接有固定桿，固定桿的另一端鉸接有轉動桿，轉動桿繞固定桿鉸接處轉動連接；所述轉動桿上設置有滑塊，滑塊與轉動桿滑動連接，滑塊與伸出桿鉸接，伸出桿與滑塊轉動連接；所述轉動桿與伸出桿之間還鉸接有第一連桿，所述固定桿與滑塊之間鉸接有第二連桿；所述連接塊通過柔性繩牽引實現運動。

作為本發明再進一步的方案：所述柔性翼布設置為2塊，分別設置在箱體的兩側，柔性翼布的兩端分別固定在處于同一側的一對伸展機構的伸出桿上。

作為本發明再進一步的方案：所述伸展傳動機構包括聯軸器、主動軸、第一輪盤、第一齒輪、從動軸、第二輪盤和第二齒輪，所述聯軸器與主動軸連接，主動軸上固定有第一輪盤和第一齒輪，所述從動軸上固定有第二輪盤和第二齒輪；所述主動軸通過第一齒輪帶動從動軸旋轉，使第一輪盤與第二輪盤具有等速反向的轉動；所述柔性繩的一端固定在連接塊上，另一端纏繞在第一輪盤上或者第二輪盤上；所述第一輪盤與第二輪盤轉動從而帶動柔性繩轉動，繼而拉動連接塊沿著半圓形框架上的導軌移動，之后將帶動轉動桿轉動，連桿機構使伸出桿在轉動的同時伸出或收縮，且能實現當伸出桿處于水平位置時伸出量最大的效果。

作為本發明再進一步的方案：所述側轉連桿與處于同一側的兩組伸展機構中的半圓形框架均鉸接，使得同一側的兩組伸展機構始終具有相同的側轉角度。

作為本發明再進一步的方案：所述支撐板組包括前部軸支撐板、中部軸支撐板、后部軸支撐板和電機支撐板；伸展電機固定在電機支撐板上，伸展電機通過聯軸器與主動軸相連。

作為本發明再進一步的方案：所述側轉傳動機構包括蝸桿和渦輪，渦輪固定在半圓形框架上；通過渦輪和蝸桿將側轉電機的轉動轉變為伸展機構的轉動，并通過側轉連桿將轉動傳給同一側的另一組伸展機構上去。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明結構簡單，設計合理，針對傳統空投裝置的不足，通過模仿飛蛇的骨骼及肌肉系統，通過伸展機構、柔性翼布、伸展傳動機構、側轉連桿、伸展電機、側轉傳動機構、側轉電機、傳感器、陀螺儀及姿態控制器的配合，設計出了落點控制精確、隱蔽性高及環境適應性強的滑翔式仿生空投裝置，可以準確、隱蔽、快速的將物資投遞到需要的地點，從而有效的滿足一些落點精度要求嚴格、隱蔽性要求高、環境復雜的特種作戰任務的要求；工作時，傳感器采集風壓，陀螺儀采集空降裝置姿態信息，姿態控制器接收傳感器和陀螺儀采集的參數控制伸展電機以及側轉電機的運動，經由伸展傳動機構、側轉傳動機構來控制伸展機構的伸展或側轉，從而控制柔性翼布的位置以及俯仰角度，使本發明的空投裝置能以想要的姿態滑翔，實現控制精準落點的目的。

附圖說明