[發明專利]一種微小型懸停撲翼飛行器的矢量控制機構及飛行器

有效

• 申請號: 202011328592.1
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112278271B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 趙龍飛;姜吳耀;王梁;焦宗夏;王浩宇
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 柯宏達;夏華棟

1.一種微小型懸停撲翼飛行器的矢量控制機構，其特征在于，包括：機架、滾轉控制機構、兩個俯仰航向控制機構及兩個對稱設置在所述機架左右兩側的機翼；

每個機翼均包括翼膜及分別固定于翼膜兩相鄰邊緣的前緣桿和翼根桿；翼根桿均靠近機架設置，且翼根桿位于前緣桿下方；

滾轉控制機構包括平行四邊形機構及驅動機構；平行四邊形機構包括兩個對稱設置在機架左右兩側的隨動桿和設置在兩個隨動桿之間的平動桿，平動桿的兩端分別與兩個隨動桿的一端鉸接，兩個隨動桿的另一端均分別與機架鉸接，驅動機構驅動平行四邊形機構擺動；

每個俯仰航向控制機構均包括驅動裝置、俯仰航向連桿、俯仰航向驅動桿、翼根桿柔性連接件和兩個柔性拉索，俯仰航向驅動桿的一端與隨動桿轉動連接，俯仰航向驅動桿的另一端與翼根桿滑動連接，隨動桿和翼根桿通過翼根桿柔性連接件連接，兩個柔性拉索的一端分別固定于俯仰航向驅動桿，兩個柔性拉索的另一端分別固定于俯仰航向連桿，俯仰航向連桿與機架鉸接，俯仰航向連桿與機架的鉸接點以及俯仰航向驅動桿與隨動桿的鉸接點均位于兩個柔性拉索之間，驅動裝置驅動俯仰航向連桿擺動，通過兩個柔性拉索帶動俯仰航向驅動桿擺動；或者，

每個俯仰航向控制機構均包括驅動裝置、翼根桿柔性連接件、俯仰航向連桿和兩個柔性拉索，隨動桿和翼根桿通過翼根桿柔性連接件連接，俯仰航向連桿與機架鉸接，且俯仰航向連桿與機架的鉸接點位于兩個繩索之間，隨動桿沿其擺動軸線方向開設有滑動槽，滑動槽兩端的槽壁均開設有貫穿多的拉索孔，翼根桿插設于滑動槽內，兩個柔性拉索的一端分別固定于俯仰航向連桿，兩個柔性拉索的另一端分別穿過兩個拉索孔均與翼根桿固連；驅動裝置驅動俯仰航向連桿擺動，通過兩個柔性拉索帶動翼根桿在滑槽中沿平行于隨動桿的擺動軸線的方向移動；

每個所述驅動裝置均包括固定于機架的俯仰航向舵機及一端球鉸接于所述俯仰航向舵機輸出端的球頭連桿；所述球頭連桿的另一端球鉸接于所述俯仰航向連桿。

2.如權利要求1所述的微小型懸停撲翼飛行器的矢量控制機構，其特征在于，所述平動桿與所述機架之間設置有滑動結構；所述滑動結構包括沿所述平動桿的長度方向開設的滑槽及滑動配合于所述滑槽內的滑塊。

3.如權利要求1所述的微小型懸停撲翼飛行器的矢量控制機構，其特征在于，每個所述翼根桿外均套接有滑環，兩個所述滑環分別固定于兩個所述俯仰航向驅動桿。

4.如權利要求1所述的微小型懸停撲翼飛行器的矢量控制機構，其特征在于，所述驅動機構包括滾轉舵機、滾轉驅動桿及滾轉連桿；所述滾轉驅動桿的兩端分別固定于所述滾轉舵機的輸出端及所述滾轉連桿的一端；所述滾轉連桿的另一端鉸接于所述機架；所述平動桿開設有套在所述滾轉驅動桿外的豎向的長條孔。

5.如權利要求1所述的微小型懸停撲翼飛行器的矢量控制機構，其特征在于，所述驅動機構包括滾轉舵機、滾轉驅動桿及滾轉連桿；所述滾轉連桿的一端鉸接于所述機架；所述滾轉連桿的另一端及所述滾轉舵機的輸出端均開設有豎向的長條孔；所述滾轉驅動桿固定于所述平動桿，且所述滾轉驅動桿的兩端均位于所述長條孔內。

6.如權利要求4或5所述的微小型懸停撲翼飛行器的矢量控制機構，其特征在于，所述機架包括呈矩形分布的四個機體貫穿桿及從上到下依次分布的頂板、中間板一、中間板二、中間板三及底板；頂板的四個頂角、中間板一的四個頂角、中間板二的四個頂角、中間板三的四個頂角及底板的四個頂角均分別固定于四個所述機體貫穿桿；兩個所述俯仰航向舵機固定于頂板和中間板一之間；所述滾轉舵機固定于所述中間板二和所述中間板三之間；兩個所述隨動桿遠離所述平動桿的一端分別與所述中間板二鉸接；所述平動桿和所述滾轉驅動桿均位于所述中間板三和所述底板之間；所述前緣桿位于所述中間板一和所述中間板二之間。

7.如權利要求1所述的微小型懸停撲翼飛行器的矢量控制機構，其特征在于，所述翼根桿柔性連接件的材質為0.2mm玻璃纖維復合材料薄片。

8.一種飛行器，其特征在于，包括：權利要求1-7任一項所述的微小型懸停撲翼飛行器的矢量控制機構，還包括：驅動兩個所述機翼撲打的機翼驅動機構。