[發明專利]一種用于科教演示的撲翼機及其操作方法

在審

• 申請號: 201811410616.0
• 申請日: 2018-11-24
• 公開（公告）號: CN109502020A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 馬東福;宋筆鋒;包晗;宣建林;年鵬;段繽
• 申請（專利權）人: 西北工業大學太倉長三角研究院
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種用于科教演示的撲翼機，包含機身、驅動機構、轉動平臺、控制元件、電源、撲動翼和尾翼，其特征在于：

所述機身是外形似鳥的泡沫薄壁殼，機頭為透明的樹脂外殼，其尾部安裝有尾翼；

所述驅動機構包括機架、減速電機、聯軸器、曲柄、連桿、搖臂和搖臂軸；機架為左右對稱的一體結構，面向機頭的方向為正面，在機架上分布著減速電機安裝孔、曲柄軸孔和搖臂軸孔，所述孔的軸線均平行，在機架底面有與機身連接的螺紋孔，其軸線與所在表面垂直；減速電機為6V100轉微型直流齒輪減速電機，在機架的后側固定于減速電機安裝孔，電機輸出軸穿過機架通過聯軸器與曲柄進行連接，曲柄配合軸承安裝于曲柄軸孔中；搖臂左右對稱分布并通過搖臂軸鉸接在機架上，撲動翼通過搖臂一端的插孔與驅動機構連接在一起；連桿一端鉸接在搖臂上，另一端則與曲柄上凸出的短軸相鉸接；

所述轉動平臺包括連接板、伸縮布、球鉸支座、微小型直線推桿電機、中央支撐桿、箱體，兩個微小型直線推桿電機和中央支撐桿的一端均固定在箱體上，另一端通過球鉸支座與連接板安裝在一起，機身固連在連接板上，在連接板和箱體之間連有伸縮布；

所述控制元件包括控制板、舵機、舵桿和尾舵，控制板和舵機安裝在機身上，舵桿將舵機和尾舵連接在一起，尾舵貼裝在尾翼上；

所述電源包括充電接口、開關和電池，充電接口和開關分別安裝在機身的頭部和腹部，電池安裝在機身內部。

2.根據權利要求1所述的一種用于科教演示的撲翼機，其特征在于：所述機身與驅動機構連接的地方設有木質隔框增加強度，與尾翼連接的方式為膠粘，且機身外表面繪有鳥類相關特征圖案。

3.根據權利要求1所述的一種用于科教演示的撲翼機，其特征在于：所述控制元件中的舵桿為直徑1.2mm的鋼絲，長度由舵機和尾舵的安裝位置決定。

4.根據權利要求1所述的一種用于科教演示的撲翼機，其特征在于：所述轉動平臺，控制機身滾轉的微小型直線推桿電機與中央支撐桿的連線在Y軸上，控制機身俯仰的微小型直線推桿電機與中央支撐桿的連線在X軸上，且與機身連接時，帶字母的一面(即X向)與機頭的朝向一致并平行于機身，其余各個部件在裝配過程中應盡可能的連接緊湊可靠。

5.根據權利要求1所述的一種用于科教演示的撲翼機，其特征在于：所述充電接口替代撲翼機實際飛行中后置攝像頭的位置，開關替代撲翼機實際飛行中前置攝像頭的位置。

6.一種用于科教演示的撲翼機的操作方法，其特征在于：

電源部分的設計可使撲翼機通過充電接口邊充電邊運動，開關控制撲翼機的啟停，驅動機構帶動左右兩個撲動翼進行上下往復的撲動運動，改變輸入電壓的大小，可使得驅動機構的撲動頻率在一定范圍內變化，

控制元件控制撲翼機的姿態，模仿其實際飛行過程中的控制姿態，具體如下：

俯仰運動：舵機帶動舵桿，使得左右尾舵一起上翹/下翻，與此同時轉動平臺內X軸方向的微小型直線推桿電機收縮/伸長帶動連接板繞Y軸轉動，于是機身便呈現出抬頭/低頭的姿態；

滾轉運動：舵機帶動舵桿，使得左尾舵下翻/上翹，右尾舵上翹/下翻，與此同時轉動平臺內Y軸方向的微小型直線推桿電機收縮/伸長帶動連接板繞X軸轉動，于是機身便呈現出左轉/右轉的姿態。