[發(fā)明專利]一種新型仿蝴蝶撲翼飛行器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911037455.X
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110667840B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀威;楊昆翰;劉宏星;黃海豐;付強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: B64C33/00
• 分類號: B64C33/00;B64C33/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種新型仿蝴蝶撲翼飛行器，包括：主軀干骨架、動力機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、翅膀、供電系統(tǒng)以及飛控系統(tǒng)；其中，動力機(jī)構(gòu)設(shè)置在主軀干骨架的前端，傳動機(jī)構(gòu)與動力機(jī)構(gòu)傳動連接；翅膀包括左翅膀和右翅膀，左翅膀和右翅膀在主軀干骨架的兩側(cè)對稱分布，并分別與傳動機(jī)構(gòu)連接；動力機(jī)構(gòu)用于通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動左翅膀及右翅膀做撲翼運(yùn)動；轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置在主軀干骨架的后端，供電系統(tǒng)連接在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)后端，并與飛控系統(tǒng)電連接；飛控系統(tǒng)固定在主軀干骨架上；動力機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分別與飛控系統(tǒng)電連接；本發(fā)明的新型仿蝴蝶撲翼飛行器實(shí)現(xiàn)了雙翅對稱驅(qū)動的撲翼結(jié)構(gòu)，通過控制動力機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的擺角可實(shí)現(xiàn)飛行器的前飛、轉(zhuǎn)向和俯仰動作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種新型仿蝴蝶撲翼飛行器。

背景技術(shù)

撲翼飛行器是指機(jī)翼能上下?lián)鋭拥暮娇掌鳎煞譃榉馒B撲翼飛行器和仿昆蟲撲翼飛行器，由于當(dāng)前對撲翼飛行方式的理論研究仍不充分，以及制造工藝高度復(fù)雜，目前的撲翼飛行器大多都達(dá)不到小型化、高續(xù)航的目標(biāo)，距離軍事和商業(yè)應(yīng)用仍有很大的距離。

傳統(tǒng)的小型撲翼飛行器的設(shè)計一般分為兩種，一是兩個或者多個翅膀分別驅(qū)動和控制，不設(shè)置轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于提高撲翼飛行器的靈活性，但可控性差、結(jié)構(gòu)冗余，不利于撲翼飛行器的小型化和機(jī)械效率的提升。二是左右翅膀同相撲動，通過迎風(fēng)角可調(diào)的尾翼實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎動作，這種結(jié)構(gòu)一般只用于仿鳥撲翼飛行器的設(shè)計，不適用形態(tài)上沒有尾翼的仿生昆蟲的設(shè)計。

現(xiàn)有的仿生蝴蝶撲翼飛行器的重量較重，機(jī)械傳動效率不高，若要進(jìn)一步將撲翼飛行器微小化則需要對驅(qū)動結(jié)構(gòu)和控制方式進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種新型仿蝴蝶撲翼飛行器，實(shí)現(xiàn)一種雙翅對稱驅(qū)動的撲翼結(jié)構(gòu)，并可通過飛控系統(tǒng)控制動力機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的擺角，從而實(shí)現(xiàn)飛行器的各種飛行動作。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種新型仿蝴蝶撲翼飛行器，包括：主軀干骨架、動力機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、翅膀、供電系統(tǒng)以及飛控系統(tǒng)；

其中，所述動力機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述主軀干骨架的前端，所述傳動機(jī)構(gòu)與所述動力機(jī)構(gòu)傳動連接；所述翅膀包括左翅膀和右翅膀，所述左翅膀和所述右翅膀在所述主軀干骨架的兩側(cè)對稱分布，并分別與所述傳動機(jī)構(gòu)連接；所述動力機(jī)構(gòu)用于通過所述傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述左翅膀及所述右翅膀做撲翼運(yùn)動；

所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述主軀干骨架的后端，所述供電系統(tǒng)連接在所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)后端，并與所述飛控系統(tǒng)電連接；所述飛控系統(tǒng)固定在所述主軀干骨架上；所述動力機(jī)構(gòu)和所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分別與所述飛控系統(tǒng)電連接；所述供電系統(tǒng)用于為所述飛控系統(tǒng)供電，所述飛控系統(tǒng)用于通過改變所述動力機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的擺角，控制所述新型仿蝴蝶撲翼飛行器的飛行狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述動力機(jī)構(gòu)包括電機(jī)支架和電機(jī)；所述電機(jī)支架固定在所述主軀干骨架的前端，所述電機(jī)固定在所述電機(jī)支架上，所述電機(jī)與所述飛控系統(tǒng)電連接，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述傳動機(jī)構(gòu)傳動連接。

進(jìn)一步地，所述傳動機(jī)構(gòu)包括曲柄、搖桿、左連桿以及右連桿；

所述左連桿和所述右連桿分別通過固定軸固定在所述電機(jī)支架上；所述曲柄一端套接在所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，另一端與所述搖桿鉸接；所述搖桿一端與所述曲柄鉸接，另一端與所述左連桿及所述右連桿連接；所述左翅膀連接在所述左連桿上，所述右翅膀連接在所述右連桿上；

所述曲柄在所述電機(jī)的帶動下，隨著所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，從而拉動所述搖桿上下往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)而通過所述搖桿帶動所述左連桿及所述右連桿上下往復(fù)運(yùn)動，以此帶動所述左翅膀及所述右翅膀做撲翼運(yùn)動。

進(jìn)一步地，在所述搖桿與所述左連桿及所述右連桿的連接處，所述搖桿上設(shè)置有軸承孔，所述左連桿和所述右連桿上分別設(shè)置有滑槽；通過在所述軸承孔和所述左連桿及右連桿的滑槽內(nèi)穿入一連接軸，將所述搖桿與所述左連桿及右連桿連接在一起。