[發(fā)明專利]一種基于多穩(wěn)態(tài)特性的可折疊無人機機翼

有效

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• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN111422346B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 張征;何杰;李陽;廖崇杰;吳化平;李吉泉;丁浩
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: B64C3/56
• 分類號: B64C3/56;B64C3/26
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發(fā)明公開了一種基于多穩(wěn)態(tài)特性的可折疊無人機機翼，包括主翼、折疊結構、柔性蒙皮以及與機身固定的支撐件，所述折疊結構包括多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼、第一記憶合金和兩個第一立柱，多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼的一端與主翼固定，多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼的另一端與支撐件固定，兩個第一立柱的下端分別固定在多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼的相對兩側，第一記憶合金的兩端分別與兩個第一立柱的上端固定，第一記憶合金的兩端分別與加熱電路電連接，柔性蒙皮包裹在折疊結構外部，柔性蒙皮兩端分別與折疊結構與主翼和支撐件固定。本發(fā)明提供了一種基于多穩(wěn)態(tài)特性的可折疊無人機機翼，具有折疊結構簡單，重量小，折疊與展開狀態(tài)穩(wěn)定等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及無人機技術領域，尤其是涉及一種基于多穩(wěn)態(tài)特性的可折疊無人機機翼。

背景技術

無人機，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，或者由車載計算機完全地或間歇地自主地操作，與有人駕駛飛機相比，無人機往往更適合那些太“愚鈍，骯臟或危險”的任務無人機可應用于偵察、航拍、農業(yè)、植保、微型自拍、快遞運輸、災難救援、觀察野生動物、監(jiān)控傳染病、測繪、新聞報道、電力巡檢、救災、影視拍攝、制造浪漫等領域,需求非常廣泛。而為了便于運輸，人們發(fā)展了可折疊式無人機。機翼折起可以減小飛機外形尺寸，提高甲板或艦艙的容量。此外，高速飛行中機翼通過展開與折疊，可以保持最佳氣動性能。可見，折疊機翼飛機無論在停放運輸和飛行時都有著很大的優(yōu)點

近年來提出的可折疊機翼飛機的折疊結構設計復雜和對驅動裝置的要求很高，需要輕質緊湊、長行程、輸出力大、精度高的驅動器。

中國專利申請公開號CN204750553U，公開日為2015年11月11日，名稱為“一種無人機可折疊機翼”，公開了一種無人機可折疊機翼，包括機臂、鎖臂和槳葉，所述機臂的一端與無人機主體連接，所述機臂的另一端和鎖臂的一端通過螺栓和螺母轉動連接，所述槳葉設置在所述鎖臂遠離所述機臂一端，并可自由轉動。本發(fā)明的一種無人機可折疊機翼，對機翼部分采用折疊的結構，即鎖臂與機臂之間用螺母螺栓進行連接，鎖臂上的定位球通過處于機臂上卡槽的不同位置在飛行狀態(tài)與收起狀態(tài)之間進行切換。但是機翼折疊結構，不利于無人機的輕量化，同時折疊結構不夠穩(wěn)定，容易出現故障。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了克服現有技術中的不足，提供一種基于多穩(wěn)態(tài)特性的可折疊無人機機翼，具有折疊結構簡單，重量小，折疊與展開狀態(tài)穩(wěn)定等優(yōu)點。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種基于多穩(wěn)態(tài)特性的可折疊無人機機翼，包括主翼、折疊結構、柔性蒙皮以及與機身固定的支撐件，所述折疊結構包括多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼、第一記憶合金和兩個第一立柱，多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼的一端與主翼固定，多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼的另一端與支撐件固定，兩個第一立柱的下端分別固定在多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼的相對兩側，第一記憶合金的兩端分別與兩個第一立柱的上端固定，第一記憶合金的兩端分別與加熱電路電連接，柔性蒙皮包裹在折疊結構外部，柔性蒙皮兩端分別與折疊結構與主翼和支撐件固定。

通過上述技術方案，可以實現無人機機翼折疊狀態(tài)穩(wěn)定的切換，折疊結構簡單，折疊或展開后狀態(tài)穩(wěn)定。所述折疊機翼需要展開時，利用加熱電路給第一記憶合金供電加熱，第一記憶合金受熱形狀改變伸展，多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼被展開，帶動主翼被展開。需要折疊時，停止供熱，第一記憶合金冷卻變形收縮，多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼被收縮，帶動主翼折疊。通過形狀記憶合金的特性驅動多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼的狀態(tài)改變，結構簡單，且多穩(wěn)態(tài)復合材料圓柱殼具有展開與收縮的雙穩(wěn)態(tài)結構，可以保證機翼的穩(wěn)態(tài)。