[實用新型]一種撲翼機的滑翔切換裝置

有效

• 申請號: 201921344378.8
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN210592427U
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 趙乾;吳昌聚;陳偉芳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B64C37/00
• 分類號: B64C37/00;B64C33/02;B64C31/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本實用新型公開了一種撲翼機的滑翔切換裝置，包括舵機、彈性舵臂、齒輪、碰撞開關、擋塊、兩個球頭扣、連桿、機翼主梁、驅動結構；舵機固定于撲翼機機身上，彈性舵臂與舵機固定由舵機驅動進行轉動，碰撞開關固定在彈性舵臂上，驅動結構固定于撲翼機機身，齒輪由驅動結構驅動，在齒輪的凸臺上固定有擋塊，擋塊與彈性舵臂位于齒輪的同一側，在齒輪另一側，連桿的兩端各通過一個球頭扣分別與齒輪、機翼主梁相連；當需要將撲翼機由撲翼狀態切換至滑翔模式時，通過碰撞開關傳遞的信號即可使得驅動結構不斷減速至停止在固定位置，從而使得撲翼機的機翼處于與機身相垂直的位置，可以為滑翔提供更大的升力。

技術領域

本實用新型的目的是提供一種撲翼機的滑翔切換裝置，可應用于仿生機器人領域，尤其是仿生撲翼機領域。

背景技術

隨著科學探索的進一步深入，在低速低雷諾數的環境中，鳥類的撲翼飛行相較于傳統的固定翼或者旋翼的飛行方式更加節約能量，飛行效率更高，因此撲翼機的發展應用而生。小型撲翼機在飛行過程中需要撲動機翼進行飛行，而撲翼飛行相對于滑翔而言是更加消耗能量的，所以滑翔飛行對于撲翼機也是十分必要的，不過撲翼機在不加干預的情況下，動力裝置停止工作后，機翼的位置是隨機的，若機翼與機身的夾角小于直角，則滑翔的效率會大幅下降，因此本實用新型提供了一種撲翼機的滑翔切換裝置。

實用新型內容

為了保證撲翼機在滑翔時可以具有更高的效率，本實用新型提出一種撲翼機的滑翔切換裝置，以保證撲翼機的機翼可從撲動狀態向滑翔切換，且在滑翔時機翼可以與機身垂直。

一種撲翼機的滑翔切換裝置，包括舵機、彈性舵臂、齒輪、碰撞開關、擋塊、兩個球頭扣、連桿、機翼主梁、驅動結構；舵機固定于撲翼機機身上，彈性舵臂與舵機固定由舵機驅動進行轉動，碰撞開關固定在彈性舵臂上，驅動結構固定于撲翼機機身，齒輪由驅動結構驅動，在齒輪的凸臺上固定有擋塊，擋塊與彈性舵臂位于齒輪的同一側，在齒輪另一側，連桿的兩端各通過一個球頭扣分別與齒輪、機翼主梁相連；舵臂轉動時其上的碰撞開關的運動軌跡與齒輪轉動時其上擋塊的運動軌跡具有兩個交點。

進一步的，所述的彈性舵臂可以采用金屬片或金屬板。

上述裝置中，舵臂由舵機控制，具有三個停留位置，分別為初始位置、預設位置1、預設位置2，其中預設位置1為兩條運動軌跡的一個交點，預設位置2位于兩條運動軌跡相交的重疊范圍內，且當舵臂運動至該位置，擋塊與舵臂上的碰撞開關接觸時，機翼主梁與機身恰好垂直。

本實用新型的有益效果在于；第一，此裝置可以使得撲翼機在滑翔時機翼與機身相垂直，提高滑翔的效率；第二，此裝置以碰撞開關作為檢測單元，并且舵臂具有彈性，可以通過變形來起到緩沖的目的，因此此裝置具有可重復性高的特點。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種具體結構示意圖；

圖2是圖1結構中的部分細節放大圖；

圖3是本實用新型裝置的工作原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，撲翼機的滑翔切換裝置包括舵機1、彈性舵臂2、齒輪3、碰撞開關4、擋塊5、兩個球頭扣6、連桿7、機翼主梁8、驅動結構10；舵機1固定于撲翼機機身上，彈性舵臂2與舵機1固定由舵機驅動進行轉動，碰撞開關4固定在彈性舵臂2上，驅動結構10固定于撲翼機機身，齒輪3由驅動結構10驅動，在齒輪3的凸臺上固定有擋塊5，擋塊5與彈性舵臂2位于齒輪3的同一側(如圖2)，在齒輪3另一側，連桿7的兩端各通過一個球頭扣6分別與齒輪3、機翼主梁8相連；如圖1實例所示，通過齒輪3的轉動可以帶動機翼主梁8的運動實現撲翼運動。

下面詳述該裝置的工作過程：

如圖3實例所示，舵臂轉動時其上的碰撞開關4的運動軌跡與齒輪轉動時其上擋塊5的運動軌跡具有兩個交點，撲翼狀態時，舵臂2位于初始位置，不做轉動，由驅動結構10驅動齒輪3不斷轉動，從而帶動機翼主梁8上下撲動，當需要將撲翼機切換為滑翔模式時，以碰撞開關4做為檢測元件，舵機1轉動，使得舵臂2攜帶碰撞開關4轉動到預設位置1并做停留，當齒輪轉動，攜帶擋塊5恰好到達預設位置1時，則擋塊可接觸到碰撞開關，且由于該位置的獨特性以及舵臂的彈性作用不會影響到齒輪3的繼續運動；當碰撞開關4在預設位置1處被觸發后，則會傳輸信號，使得舵機繼續轉動到達預設位置2并做停留，同時使得驅動結構10減速，當齒輪3運動至擋塊5與位于預設位置2的舵機其上碰撞開關碰撞，由于預設位置2位于兩條運動軌跡相交的區域內，舵臂則會阻擋擋塊的繼續轉動，并通過一定的形變起到緩沖作用，直到驅動結構減速至完全停止工作，此時正好使得撲翼機的機翼主梁8垂直于機身，機翼的位置也將保持固定。