[發(fā)明專利]一種翅膀可扭轉且能夠實現(xiàn)多飛行運動的微型撲翼飛行器

有效

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• 申請日: 2016-07-15
• 公開（公告）號: CN106143903B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 劉強;李玉強;王翠;潘勝利;孫宇
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本發(fā)明涉及一種微型撲翼飛行器領域，尤其是涉及一種翅膀可扭轉且能夠實現(xiàn)多飛行功能的微型撲翼飛行器。

背景技術

微型撲翼飛行器作為一種仿鳥類的新型飛行機器人，它具有重量輕、體積小、飛行靈活、效率高等優(yōu)點，而且還能實現(xiàn)較復雜的動力飛行。撲翼飛行器在飛行過程中靠雙翼扇動進行飛行，與固定翼和旋轉翼飛行器相比，撲翼飛行器具有起飛占用的場地小、良好的機動性能、能夠實現(xiàn)懸停和能量利用率高等特點。目前軍事領域中可運用微型飛行器開展目標偵查工作，準確傳遞信息，利用其隱蔽性強的特點達到突襲目的，還可以利用其通信功能實現(xiàn)干擾信號的目的。在民用領域，可以用來災難后搜尋幸存者；還可以實現(xiàn)無死角的動態(tài)城市交通監(jiān)視；也能夠實現(xiàn)航空攝影。

在現(xiàn)有的撲翼飛行器中，其翅翼的撲動方式主要以上下?lián)鋭訛橹鳎m然有些撲翼飛行器飛行效果能達到預期的目的，但靈活度相對較低，能量利用率低。而真實的鳥類在飛行時，它們的翅翼不僅僅是單純的上下?lián)鋭樱怯衷黾恿伺まD運動。也有文獻證明，飛行器在飛行時，翅翼上下?lián)鋭硬⒓右耘まD運動，飛行效果更好，效率更高，但都存在結構復雜、不易實現(xiàn)微型化的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種翅膀可扭轉且能夠實現(xiàn)多飛行運動的微型撲翼飛行器，以解決目前微型撲翼飛行器存在的實現(xiàn)扭轉撲動時設計結構復雜、不易實現(xiàn)微型化問題。

本發(fā)明采取的技術方案是：撲動扭轉機構、尾翼、機身直流電機、尾翼支撐桿與電子控制模塊安裝在機架體上，翅翼連接在扭轉面板上，調(diào)節(jié)轉向旋翼連接在風扇電機上，尾翼傳動機構連接在尾翼支撐桿上，固定尾翼支撐桿結構通過螺釘把尾翼支撐桿與尾翼固定連接在一起。

本發(fā)明所述撲動扭轉機構是由右側運動結構和左側運動結構組成的，且兩者結構相同，右側運動結構的右齒輪和左側運動結構的左齒輪嚙合連接，小齒輪一與左齒輪嚙合連接，其中右側運動結構是：右齒輪彎曲軸的一端固定在右齒輪的中心處，右下導向矩形塊固定到右齒輪彎曲軸的另一端；右扭轉面板夾在右下導向矩形塊、右上導向矩形塊的中間，螺釘穿過右上導向矩形塊、右扭轉面板上的孔而固定在右下導向矩形塊上，右限位連桿一的一端與右扭轉面板鉸接，右限位連桿一通過螺釘與右限位連桿二一端的中心處鉸接，右限位連桿二的另一端與右限位連桿三的一端鉸接，右限位連桿三的另一端的凸桿能夠在右限位連桿四的長凹槽旋轉和移動，右限位連桿四固接在機架體上。

本發(fā)明所述尾翼傳動機構的結構是：小齒輪二連接在尾翼直流電機上，連接調(diào)節(jié)轉向旋翼的風扇電機安裝在缺齒齒輪中心處，且風扇電機的軸線方向平行的指向飛行器正后方，桿一的一端裝有限位塊一，桿二的一端裝有限位塊二，限位塊一與缺齒齒輪上的突出桿一相貼合；限位塊二與缺齒齒輪上的突出桿二相貼合，桿一與桿二上分別套有彈簧一與彈簧二，彈簧一的一端與桿一上的限位塊接觸、另一端與尾翼支撐桿接觸，且彈簧一有預壓縮量；彈簧二的一端與桿二上的限位塊接觸、另一端與尾翼支撐桿接觸，且彈簧二有預壓縮量；桿一穿過尾翼支撐桿上的孔與擋塊一相連接，桿二穿過尾翼支撐桿上的孔與擋塊二相連接；對于缺齒齒輪，缺齒部分占整個圓周部分的1/3，有齒部分與小齒輪二的嚙合處處于有齒部分的中間處。

本發(fā)明的優(yōu)點是結構新穎，簡化了設計結構，易于實現(xiàn)微型化。撲翼機構可以改變扭轉面板的安裝傾斜角度，能夠改變撲動角度和扭轉角度，該機構呈左右對稱結構，因此撲動有很好的對稱性，在撲翼飛行器飛行中有很好的穩(wěn)定性，扭轉角的大小隨著翅翼在上下?lián)鋭又兴幍奈恢枚兴兓芎玫哪７铝锁B類的飛行。扭轉運動主要是由導向模塊和限位連桿兩部分復合而實現(xiàn)，尾翼機構部分通過齒輪旋轉，使小風扇運動到朝左、朝后、朝上的方向，然后調(diào)節(jié)小風扇正反轉，易于實現(xiàn)加速飛行、懸停或豎直上升、下傾飛行、上仰飛行、右轉彎、左轉彎飛行運動，撲翼飛行器實現(xiàn)的飛行動作較全面，且結構穩(wěn)定，并且在撲翼飛行器起飛階段，可以實現(xiàn)無助力起飛，翅翼的上下?lián)鋭蛹优まD運動可以使撲翼飛行器與只產(chǎn)生上下?lián)鋭拥娘w行器相比在撲動頻率相同的情況下產(chǎn)生更大的推升力，極大的改善了微型撲翼飛行器飛行性能，飛行器飛行靈活，提高了氣動特性，飛行效率高，體積小，重量輕，實用性更強，能夠實現(xiàn)更多飛行功能。

附圖說明

圖1a是本發(fā)明的結構示意圖；

圖1b是本發(fā)明的仰視圖；

圖2是本發(fā)明扭轉傳動機構的仰視圖；

圖3是本發(fā)明扭轉傳動機構的俯視圖；

圖4是圖3中A處的放大圖；

圖5是本發(fā)明右限位連桿一308的結構圖；