[實(shí)用新型]一種仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)頭部搖擺機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720321817.8
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN206590098U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘山;許少強(qiáng);吳家杰;李國偉;曾勇謀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 梧州學(xué)院
• 主分類號(hào): B64C1/00
• 分類號(hào): B64C1/00;B64C33/00
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)海心聯(lián)合專利代理事務(wù)所(普通合伙)44295
• 代理人: 蔡國

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及飛行器領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)頭部搖擺機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來，隨著對(duì)昆蟲飛行機(jī)理的深入了解和不斷完善空的氣動(dòng)力學(xué)，以及相關(guān)的微電子機(jī)械技術(shù)、性能優(yōu)異的新型材料、微電子控制系統(tǒng)技術(shù)、仿生學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、動(dòng)力及能源系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等快速發(fā)展。與仿生蜻蜓撲翼相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)前沿科技的研究課題，尤其是在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域均具有潛在的應(yīng)用前景。

對(duì)仿生蜻蜓撲翼的探究具有十分重要的意義以及它所潛在的應(yīng)用價(jià)值：

1、撲翼飛行器是一個(gè)多學(xué)科、多領(lǐng)域的研究，涉及空氣動(dòng)力學(xué)的科學(xué)和技術(shù)、仿生學(xué)技術(shù)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和MEMS技術(shù)，以及微控制器、微傳感器、微執(zhí)行器等的研究。通過對(duì)這些問題的研究不僅有利于撲翼飛行器的研究，還能積極推動(dòng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。

2、撲翼飛行器是一種全新理念研究的飛行器，其涉及的技術(shù)早已超越傳統(tǒng)飛行器設(shè)計(jì)的研究領(lǐng)域。需要研究與之相關(guān)的空氣動(dòng)力學(xué)與非線性動(dòng)力學(xué)它們之間內(nèi)在的關(guān)聯(lián)以及對(duì)仿生機(jī)構(gòu)如何設(shè)計(jì)的研究；還有如何對(duì)仿生撲翼運(yùn)動(dòng)控制的研究，都具有一定的前瞻性、先導(dǎo)性和通用性。

仿生蜻蜓撲翼飛行器是一種對(duì)昆蟲飛行原理模仿的飛行器，與傳統(tǒng)飛行器相比具有以下幾個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：

1、具有優(yōu)異的飛行機(jī)動(dòng)性和可控的空中懸停能力，例如可以在原地進(jìn)行起飛降落在空中懸停換向；

2、仿生蜻蜓撲翼機(jī)構(gòu)設(shè)置舉升、懸停和推進(jìn)三大功能，撲翼系統(tǒng)的變化可以靈活調(diào)整飛行運(yùn)動(dòng)參數(shù)，從而使整體結(jié)構(gòu)精簡有利于能源的高效利用可實(shí)現(xiàn)長距離的飛行；

3、仿生蜻蜓撲翼飛行器具有重量輕、體積小，尺寸適中攜帶方便和飛行隱蔽性好及可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

4、撲翼能產(chǎn)生高效率的推力。根據(jù)對(duì)撲翼的研究，發(fā)現(xiàn)撲翼機(jī)構(gòu)能產(chǎn)生85.5％高效率的推力。與傳統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)效率相比要高得多，能量轉(zhuǎn)化效果好。

目前仍存在許多的問題制約了撲翼飛行器的深入發(fā)展，若能攻克潛在的這些問題，那么撲翼飛行器將在微型化、集成化將會(huì)取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展；目前所面臨解決的問題有以下幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：

1、如何設(shè)計(jì)出新型，結(jié)構(gòu)巧妙，傳動(dòng)高效的撲翼結(jié)構(gòu)問題。

2、如何實(shí)現(xiàn)翅膀的旋動(dòng)問題。

3、如何實(shí)現(xiàn)頭部搖擺機(jī)構(gòu)的上下左右運(yùn)動(dòng)功能問題。

4、如何實(shí)現(xiàn)尾部變向、平衡搖擺機(jī)構(gòu)的上下左右運(yùn)動(dòng)功能問題。

5、如何實(shí)現(xiàn)腿部支撐伸縮機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)功能問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)巧妙、更換維修方便、可操作性強(qiáng)、控制方便的仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)頭部搖擺機(jī)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)頭部搖擺機(jī)構(gòu)，包括支撐軸，所述支撐軸的一端可轉(zhuǎn)向的設(shè)有擺頭支架，所述擺頭支架與所述支撐軸之間設(shè)有萬向節(jié)結(jié)構(gòu)，所述的支撐軸上設(shè)有軸對(duì)稱的安裝座，所述擺頭支架的內(nèi)端面上設(shè)有兩個(gè)成軸對(duì)稱布置的推動(dòng)所述擺頭支架轉(zhuǎn)動(dòng)的推拉桿，所述安裝座的兩側(cè)分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述的推拉桿的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述的曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括在所述安裝座的兩側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)有兩個(gè)豎向布置的搖桿，所述的安裝座上分別設(shè)有與兩個(gè)所述的搖桿連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

更進(jìn)一步的，兩個(gè)所述的推拉桿設(shè)置在所述擺頭支架的下部，所述推拉桿的一端與所述的擺頭支架可橫向轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸接，其另一端與所述的搖桿可豎向轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸接。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的擺頭支架包括條形外圈和與所述萬向節(jié)結(jié)構(gòu)連接的內(nèi)圓盤，所述的條形外圈與內(nèi)圓盤之間設(shè)有支撐桿，所述條形外圈的下部設(shè)有一橫桿，所述橫桿上凸出設(shè)有分別與兩個(gè)所述的推拉桿鉸接的鉸接部。

更進(jìn)一步的，所述的安裝座包括橫向設(shè)置所述支撐軸上的橫梁，所述橫梁的兩端軸對(duì)稱的設(shè)有兩平行相對(duì)的安裝面板，所述的曲柄連桿機(jī)構(gòu)安裝在所述的安裝面板上。

更進(jìn)一步的，所述的橫梁設(shè)有套接在所述支撐軸上的套筒。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)巧妙，控制敏捷，重量小；兩個(gè)曲柄連桿機(jī)構(gòu)成軸對(duì)稱設(shè)置在支撐軸兩側(cè)，平衡性好；整個(gè)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)巧妙，占用空間小，反應(yīng)靈敏，制造成本低，而且運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、可靠，滿足仿真蜻蜓結(jié)構(gòu)頭部搖擺的功能；組裝、拆卸方便，用時(shí)少，維修容易，維護(hù)成本低。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)頭部搖擺機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。