[發明專利]一種雙球關節復合運動式仿鳥撲翼裝置

有效

• 申請號: 201810068651.2
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108298077B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 丁長濤;盧民;呂原君
• 申請（專利權）人: 浙江工業職業技術學院
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛東

本發明公開了一種雙球關節復合運動式仿鳥撲翼裝置，屬于仿鳥撲翼領域，包括連接翼桿、上邊肋、下邊肋和若干中間肋，上邊肋、中間肋與下邊肋對齊疊放為一排，其一端穿設有一銷軸進行固定，另一端可活動展開為束狀，上邊肋、中間肋與下邊肋三者之間覆設有可折疊的翼膜形成翼面，下邊肋、上邊肋的固定一端均延長且延長端各設有一球關節，兩球關節之間通過彈簧相連，其中任一球關節與一電機同軸固定連接，電機與連接翼桿同軸固定。本發明通過電機給球關節一施加力矩，利用彈簧帶動球關節二以及下邊肋的轉動。本發明結構簡單、使用方便，便于控制，穩定性好，特別適合仿鳥撲翼機器人的高空飛行。

技術領域

本發明涉及仿鳥機器人撲翼領域，具體地講是一種雙球關節復合運動式仿鳥撲翼裝置。

背景技術

自然界的鳥類在飛行時，鳥翼上所附著的羽毛會跟隨撲動的情況張開或閉合，以便兜風或排風，從而調節鳥翼翼面所受的阻力或推力。通過模仿自然界鳥類的運動，微型撲翼機器人可以實現高空飛行，仿生學和空氣動力學研究結果表明，在某些飛行方面，小型或微型撲翼機器人的飛行性能要優于傳統的固定翼或旋翼機器人的飛行性能。

現有技術中撲翼通常是一固定的翼面，并沒有在撲翼運動過程中充分考慮兜風和排風，然而撲翼在拍動過程中所受阻力較大，如果不充分考慮兜風和排風，機器人的飛行效率較低，有時甚至會出現阻力大于升力的情形，這樣機器人將無法飛行，尤其是遇見大風、強風等天氣時，撲翼所提供的升力往往更容易不足夠大。

基于此，提出本案申請。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙球關節復合運動式仿鳥撲翼裝置，能夠利用兩個活動關節調控撲翼翼面大小，以此調節撲翼的受力來提高撲翼的飛行效率，提升撲翼的飛行能力。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種雙球關節復合運動式仿鳥撲翼裝置，包括上邊肋、下邊肋、球關節一、球關節二、彈簧、彈簧桿一、彈簧桿二。所述球關節一、彈簧桿一、彈簧、彈簧桿二、球關節二依次連接。

所述球關節一包括外球殼一和設于外球殼一內的內球體一，內球體一的下端固定連接連接桿，內球體一的左端與彈簧桿一固定連接；外球殼一對應連接桿或彈簧桿一設有圓形孔或弧形槽，外球殼一的左上角與上邊肋的末端固定連接。所述球關節二包括外球殼二和設于外球殼二內的內球體二，內球體二的右端與彈簧桿二固定連接。外球殼二對應彈簧桿二設有圓形孔或弧形槽，外球殼二的右上角與下邊肋的末端固定連接。

所述球關節一的連接桿與一電機同軸固定，電機的另一端與一電機連接桿同軸固定連接，電機連接桿的另一端從上到下依次同軸連接有連接翼桿、螺紋套筒，螺紋套筒旋設于連接翼桿上。

所述上邊肋和下邊肋之間設有中間肋，上邊肋、中間肋與下邊肋對齊疊放為一排，其靠近球關節一或球關節二的一端穿設有一銷軸進行固定，另一端可活動展開為束狀，上邊肋、中間肋與下邊肋三者之間覆設有可折疊的翼膜形成翼面。翼膜的強度高、韌性好。

本發明進一步設置為：所述外球殼一、外球殼二上所開設弧形槽或圓形孔的寬度大于彈簧桿一、彈簧桿二的直徑，弧形槽的外形與彈簧桿一或彈簧桿二的運動軌跡相一致。

本發明進一步設置為：所述外球殼一與內球體一、外球殼二與內球體二之間間隙配合，或外球殼一、外球殼二上開有若干個孔，孔與內球體一或內球體二之間設有滾珠連接，其中孔的直徑小于滾珠的直徑。

本發明進一步設置為： 所述電機連接桿上固定有速度傳感器。

本發明進一步設置為：所述連接翼桿為配設有螺紋套筒的螺紋桿或多節伸縮桿。

本發明進一步設置為： 所述電機連接桿、連接翼桿、螺紋套筒、彈簧桿一、連接桿、彈簧桿二均為中空桿。

本發明進一步設置為：所述中間肋緊靠底端設有通孔。