[發(fā)明專利]一種具備展翅能力的撲翼機(jī)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010957464.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN112046742A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧慧甍;劉騰飛;王曉鋒;郭偉強(qiáng);張玉丹;楊珂;苗瑞敏;吳定昆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B64C33/02
• 分類號(hào): B64C33/02
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 云燕春

本發(fā)明一種具備展翅能力的撲翼機(jī)構(gòu)，屬于飛行器技術(shù)領(lǐng)域；包括機(jī)體、展翅部分和撲翼部分；機(jī)體包括主板、撲翼中軸和n型外框；撲翼中軸垂直貫穿所述主板，其兩端用于與所述撲翼部分連接；n型外框?yàn)樗椒胖玫膎形板結(jié)構(gòu)，用于安裝展翅部分。撲翼部分通過所述無刷電機(jī)依次驅(qū)動(dòng)撲翼小動(dòng)力齒輪、撲翼大傳動(dòng)齒輪、撲翼中軸和凸輪，然后由凸輪帶動(dòng)球型連桿和撲翼翅膀的基部沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)撲翼翅膀的上下?lián)鋭?dòng)；展翅部分通過步進(jìn)電機(jī)依次驅(qū)動(dòng)展翅動(dòng)力齒輪、第一異形齒輪、第二異形齒輪，然后由第一異形齒輪、第二異形齒輪的異形齒輪外臂帶動(dòng)所述撲翼翅膀的基部沿水平方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的開合與飛行狀態(tài)翅膀張開形態(tài)的維持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛行器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具備展翅能力的撲翼機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

在飛行機(jī)器人的領(lǐng)域，一直以來以螺旋翼為主，因其穩(wěn)定，占用空間小而廣泛得到應(yīng)用，然而最新的仿生學(xué)提出了撲翼的原理，撲翼是自然界中生物所廣泛采用的飛行模式。相對(duì)于螺旋翼飛行，撲翼飛行具有靈活性好，能耗更低、偽裝性強(qiáng)、適應(yīng)性高等優(yōu)點(diǎn)。

目前已有的撲翼發(fā)明專利有很多，比如中國(guó)發(fā)明專利CN102897322B就簡(jiǎn)述了一種二維撲動(dòng)雙翼的飛行機(jī)器人。但是目前所有的撲翼飛行器都只注重在撲翼上，在翅膀折疊的方面并沒有仿生的理念，導(dǎo)致現(xiàn)有的撲翼機(jī)構(gòu)在靜止的時(shí)候由于翅膀面積很大，攜帶并不方便，而且翅膀容易受損。本發(fā)明基于昆蟲翅膀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研發(fā)設(shè)計(jì)了一種既可以撲翼，又能夠折疊的機(jī)構(gòu)，在靜止的時(shí)候，翅膀能夠收縮貼合機(jī)構(gòu)背部，便于攜帶運(yùn)輸與保存。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題：

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種具備展翅能力的撲翼機(jī)構(gòu)，解決了當(dāng)前撲翼飛行器占用空間過大，不方便于攜帶和長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)膯栴}，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，攜帶更加方便的具備展翅能力的可折疊撲翼機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種具備展翅能力的撲翼機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括機(jī)體、展翅部分和撲翼部分；所述展翅部分和撲翼部分安裝于所述機(jī)體上，實(shí)現(xiàn)撲翼機(jī)構(gòu)的折疊和仿生撲動(dòng)；

所述機(jī)體包括主板、撲翼中軸和n型外框，所述主板為豎直設(shè)置的平板結(jié)構(gòu)，用于支撐整個(gè)機(jī)構(gòu)；所述撲翼中軸垂直貫穿所述主板，其兩端用于與所述撲翼部分連接；所述n型外框?yàn)樗椒胖玫膎形板結(jié)構(gòu)，用于安裝所述展翅部分；

所述撲翼部分包括撲翼大傳動(dòng)齒輪、撲翼小動(dòng)力齒輪、無刷電機(jī)，球型連桿，凸輪，撲翼翅膀；所述無刷電機(jī)安裝于主板的一側(cè)，其輸出軸穿過立板與所述撲翼小動(dòng)力齒輪連接；所述撲翼大傳動(dòng)齒輪通過撲翼中軸安裝于主板的另一側(cè)，與所述撲翼小動(dòng)力齒輪嚙合；所述撲翼中軸的兩端分別安裝有一個(gè)凸輪，兩個(gè)所述球型連桿的下端分別與兩個(gè)凸輪連接，上端分別與兩個(gè)撲翼翅膀的基部連接；所述撲翼翅膀?qū)ΨQ設(shè)置于所述主板的兩側(cè)上部，包括翅膀和基部，所述翅膀設(shè)置于機(jī)構(gòu)的外側(cè)，為仿生翅膀形狀，所述基部設(shè)置于翅膀的根部，用于與球型連桿的上端連接；通過所述無刷電機(jī)依次驅(qū)動(dòng)撲翼小動(dòng)力齒輪、撲翼大傳動(dòng)齒輪、撲翼中軸和凸輪，然后由凸輪帶動(dòng)球型連桿和撲翼翅膀的基部沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)撲翼翅膀的上下?lián)鋭?dòng)；

所述展翅部分包括第一異形齒輪、第二異形齒輪、展翅動(dòng)力齒輪和步進(jìn)電機(jī)，所述第一異形齒輪、第二異形齒輪和展翅動(dòng)力齒輪均設(shè)置于n型外框的上下板面之間，并相互嚙合；所述步進(jìn)電機(jī)通過步進(jìn)電機(jī)槽安裝于所述n型外框的后端頂面，其輸出軸穿過所述n型外框的上板面與展翅動(dòng)力齒輪連接；所述第一異形齒輪在其外周面沿徑向設(shè)置有異形齒輪外臂，所述異形齒輪外臂的端頭處與一側(cè)撲翼翅膀的基部鉸接；所述第二異形齒輪的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)比均與第一異形齒輪相同，且相對(duì)于所述主板對(duì)稱設(shè)置；所述第二異形齒輪厚的度小于所述第一異形齒輪的厚度，其異形齒輪外臂端頭處與另一側(cè)撲翼翅膀的基部鉸接；通過步進(jìn)電機(jī)依次驅(qū)動(dòng)展翅動(dòng)力齒輪、第一異形齒輪、第二異形齒輪，然后由第一異形齒輪、第二異形齒輪的異形齒輪外臂帶動(dòng)所述撲翼翅膀的基部沿水平方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的開合與飛行狀態(tài)翅膀張開形態(tài)的維持。