[發明專利]振翅航行器

有效

• 申請號: 202011456836.4
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN112623213B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 李維農
• 申請（專利權）人: 李維農
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02;B63H1/36
• 代理公司: 北京卓嵐智財知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11624
• 代理人: 李景輝

本發明提供了一種振翅航行器，包括：機身和至少一個振翅，振翅至少包括翅桿及翅面，所述振翅航行器還包括：至少一個運動合成系統，運動合成系統有三種與機身及振翅聯接的連接軸；三種連接軸分別是：具有自轉和公轉自由度的輸出軸、驅動輸出軸公轉的輸入軸、控制輸出軸自轉的控制軸，其中，三種連接軸的一端通過運動鏈的連接構成運動合成系統，并且輸入軸的另一端和控制軸的另一端通過轉動副與機身聯接，輸出軸的另一端與振翅固定聯接；翅桿與輸出軸轉動軸線的夾角為0到45度任一數值。本發明降低了對振翅材料性能方面的要求，結構簡單，重量輕便，成本低，適合大規模推廣。

本發明是申請號：2019106272002，發明創造名稱：振翅航行器，申請日：2019年7月12日的分案申請。

技術領域

本發明涉及航行器領域，具體涉及一種在流體中，例如在空氣或水中航行的振翅航行器。

背景技術

目前的振翅機方案很多，現有振翅多采用直線往復的運動方式，振翅的運動是一個直線方向上反復加減速的過程，振翅機在飛行中由于振翅慣量的客觀存在，直線的往復運動使振翅受到很大的交變力矩，尤其是行程的最大值處，振翅受到的交變力矩最大，就像往返式活塞，在往復運動中，受到的較大交變力矩一樣。因此，振翅機對機翼材料要求極為苛刻，振翅的頻率很難提高；另外，振翅本身的慣量及直線往復運動，使振翅在不斷的加速減速中做了很多無用功，浪費很多能源。

綜上所述，現有技術中存在以下問題：目前的振翅機對機翼材料要求極為苛刻，而且振翅能量損耗大。

發明內容

本發明提供一種振翅航行器，以解決目前的振翅機對機翼材料要求高，振翅能量損耗大的問題。

為此，本發明提出一種振翅航行器，包括：機身和至少一個振翅，振翅至少包括：翅桿和翅面，所述振翅航行器還包括：至少一個運動合成系統，運動合成系統有三種與機身及振翅聯接的連接軸；三種連接軸分別是：具有自轉和公轉自由度的輸出軸、驅動輸出軸公轉的輸入軸、控制輸出軸自轉的控制軸，其中，三種連接軸的一端通過運動鏈的連接構成運動合成系統，并且輸入軸的另一端和控制軸的另一端直接或間接與機身聯接，輸出軸的另一端與振翅固定聯接，翅桿與輸出軸的夾角為0到45度任一數值；進一步，所述運動鏈分為剛性運動鏈、柔性運動鏈、剛柔混合運動鏈；進一步的，輸入軸和控制軸通過轉動副與機身聯接，進一步的，運動合成系統是：控制振翅自轉的控制軸，具有自轉和公轉自由度的輸出軸，控制軸與輸出軸通過雙自由度聯軸器固定聯接，雙自由度聯軸器是具有公轉和自轉自由度的聯軸器。

所述運動合成系統還包括：原動機以及曲柄或動態曲柄，原動機與控制軸固定聯接，原動機的輸出端與曲柄或動態曲柄的一端固定聯接，曲柄或動態曲柄的另一端通過轉動副與輸出軸聯接；或者，運動合成系統是：控制振翅自轉的控制軸，具有自轉和公轉自由度的輸出軸，控制軸與輸入軸通過雙自由度聯軸器固定聯接，曲柄或動態曲柄與輸出軸通過轉動副聯接。動態曲柄：是通過轉動副約束的質心偏離轉動軸線的轉動件，轉動件可對同軸線上的約束件產生徑向力。

進一步的，與輸入軸固定聯接的偏心軸、與偏心軸并聯設置在控制軸與輸出軸之間的雙自由度聯軸器，偏心軸與雙自由度聯軸器通過轉動副聯接，并且雙自由度聯軸器的兩端分別與控制軸和輸出軸固定聯接。

進一步的，所述運動合成系統包括：與輸入軸固定聯接的彈性偏心軸，翅桿與輸出軸為一體的管狀雙自由度聯軸器；彈性偏心軸置于管狀雙自由度聯軸器之中；彈性偏心軸與管狀雙自由度聯軸器通過轉動副相互約束，控制軸與所述管狀雙自由度聯軸器構件固定聯接。

進一步的，所述運動合成系統至少包括：一個雙曲柄機構或平行多曲柄機構，所述雙曲柄機構或平行多曲柄機構至少包括：一個四桿保持架、至少兩個曲柄，至少一個連桿，及與四桿保持架固定聯接的控制軸，與連桿固定聯接的輸出軸，及至少一個與曲柄固定聯接的輸入軸。