[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于科教演示的撲翼機(jī)及其操作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811410616.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109502020A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬東福;宋筆鋒;包晗;宣建林;年鵬;段繽
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)太倉(cāng)長(zhǎng)三角研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B64C33/02
• 分類(lèi)號(hào): B64C33/02
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于科教演示的撲翼機(jī)及其操作方法，包括機(jī)身、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)、控制元件、電源、撲動(dòng)翼和尾翼；撲動(dòng)翼安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制元件、電源和尾翼均以一定的方式安裝在機(jī)身上，機(jī)身和轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)固連在一起；電源為整個(gè)系統(tǒng)供能，控制元件主要控制尾翼和轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的協(xié)同動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)撲動(dòng)翼進(jìn)行往復(fù)的上下?lián)鋭?dòng)。本發(fā)明整體外形和運(yùn)動(dòng)方式均與實(shí)際的鳥(niǎo)類(lèi)十分相近，操作簡(jiǎn)單，生動(dòng)直觀的展示了鳥(niǎo)類(lèi)運(yùn)動(dòng)的方式，填補(bǔ)了撲翼科教學(xué)領(lǐng)域器材的空缺，使撲翼科教活動(dòng)更加豐富有趣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于科教演示的撲翼機(jī)及其操作方法。

背景技術(shù)

撲翼飛行器作為一種仿生飛行的新概念飛行器，有著諸多的優(yōu)點(diǎn)和廣泛的應(yīng)用前景，目前也研制成功了大量的撲翼樣機(jī)，但撲翼飛行器作為一種前沿科技卻不為大眾所接觸，其撲動(dòng)原理仍不為大多數(shù)人所知，而應(yīng)用于科教演示的撲翼機(jī)也少之又少且在使用過(guò)程中無(wú)法詳細(xì)的展示出撲翼機(jī)的控制姿態(tài)，不利于觀者深入學(xué)習(xí)，因此設(shè)計(jì)一種能夠?qū)嶋H應(yīng)用于科教演示的撲翼機(jī)對(duì)激發(fā)廣大人群積極參與科技創(chuàng)新有著極為重要的作用，能夠促進(jìn)相關(guān)研究領(lǐng)域的快速發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為促進(jìn)科技愛(ài)好者對(duì)撲翼飛行器進(jìn)行更深層次的了解，積極促進(jìn)撲翼飛行器研究快速發(fā)展，本發(fā)明提供了一種用于科教演示的撲翼機(jī)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：包含機(jī)身、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)、控制元件、電源、撲動(dòng)翼和尾翼。

所述機(jī)身是外形似鳥(niǎo)的泡沫薄壁殼，機(jī)頭為透明的樹(shù)脂外殼，其尾部安裝有尾翼。

所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、減速電機(jī)、聯(lián)軸器、曲柄、連桿、搖臂和搖臂軸；機(jī)架為左右對(duì)稱(chēng)的一體結(jié)構(gòu)，面向機(jī)頭的方向?yàn)檎?，在機(jī)架上分布著減速電機(jī)安裝孔、曲柄軸孔和搖臂軸孔，所述孔的軸線均平行，在機(jī)架底面有與機(jī)身連接的螺紋孔，其軸線與所在表面垂直；減速電機(jī)為6V100轉(zhuǎn)微型直流齒輪減速電機(jī)，在機(jī)架的后側(cè)固定于減速電機(jī)安裝孔，電機(jī)輸出軸穿過(guò)機(jī)架通過(guò)聯(lián)軸器與曲柄進(jìn)行連接，曲柄配合軸承安裝于曲柄軸孔中；搖臂左右對(duì)稱(chēng)分布并通過(guò)搖臂軸鉸接在機(jī)架上，撲動(dòng)翼通過(guò)搖臂一端的插孔與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)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(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)包括連接板、伸縮布、球鉸支座、微小型直線推桿電機(jī)、中央支撐桿、箱體，兩個(gè)微小型直線推桿電機(jī)和中央支撐桿的一端均固定在箱體上，另一端通過(guò)球鉸支座與連接板安裝在一起，機(jī)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(jī)、舵桿和尾舵，控制板和舵機(jī)安裝在機(jī)身上，舵桿將舵機(jī)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(kāi)關(guān)和電池，充電接口和開(kāi)關(guān)分別安裝在機(jī)身的頭部和腹部，電池安裝在機(jī)身內(nèi)部。

所述機(jī)身與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的地方設(shè)有木質(zhì)隔框增加強(qiáng)度，與尾翼連接的方式為膠粘，且機(jī)身外表面繪有鳥(niǎo)類(lèi)相關(guān)特征圖案。

所述控制元件中的舵桿為直徑1.2mm的鋼絲，長(zhǎng)度由舵機(jī)和尾舵的安裝位置決定。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，控制機(jī)身滾轉(zhuǎn)的微小型直線推桿電機(jī)與中央支撐桿的連線在Y軸上，控制機(jī)身俯仰的微小型直線推桿電機(jī)與中央支撐桿的連線在X軸上，且與機(jī)身連接時(shí)，帶字母的一面(即X向)與機(jī)頭的朝向一致并平行于機(jī)身，其余各個(gè)部件在裝配過(guò)程中應(yīng)盡可能的連接緊湊可靠。

所述充電接口替代撲翼機(jī)實(shí)際飛行中后置攝像頭的位置，開(kāi)關(guān)替代撲翼機(jī)實(shí)際飛行中前置攝像頭的位置。

本發(fā)明還提供一種用于科教演示的撲翼機(jī)的操作方法，其特征在于：

電源部分的設(shè)計(jì)可使撲翼機(jī)通過(guò)充電接口邊充電邊運(yùn)動(dòng)，開(kāi)關(guān)控制撲翼機(jī)的啟停，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)左右兩個(gè)撲動(dòng)翼進(jìn)行上下往復(fù)的撲動(dòng)運(yùn)動(dòng)，改變輸入電壓的大小，可使得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的撲動(dòng)頻率在一定范圍內(nèi)變化。