[發明專利]一種仿鳥尾展開機構的驅動單元

有效

• 申請號: 202110156420.9
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112937857B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 周麗;夏佳輝;邱濤
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王慧穎

1.一種仿鳥尾展開機構的驅動單元，包括支撐框架(1)，其特征在于，所述的支撐框架(1)左右兩側壁均設置折紙管柔性結構驅動裝置(2)，左右兩個折紙管柔性結構驅動裝置(2)之間設置間距調整裝置(5)；所述的折紙管柔性結構驅動裝置(2)一端為折紙管柔性結構驅動裝置密封端板(3)，所述的折紙管柔性結構驅動裝置密封端板(3)與間距調整裝置(5)相連接，在間距調整裝置(5)的豎直方向上設置若干脈管(6)；所述的折紙管柔性結構驅動裝置(2)另一端為折紙管柔性結構驅動裝置充氣端板(4)，所述的折紙管柔性結構驅動裝置充氣端板(4)與支撐框架(1)外的充氣管(7)相連通；

所述的充氣管(7)充氣使折紙管柔性結構驅動裝置(2)帶動間距調整裝置(5)等間距收縮，使相鄰脈管(6)偏轉，從而實現尾翼展開；當充氣管放氣時驅動裝置收縮，驅動力減小并且間距調整裝置等間距伸長，使相鄰脈管(6)回歸平行排布狀態，即尾翼并攏；

所述的支撐框架(1)兩邊的立板上設置供充氣管(7)通過的孔，使充氣管(7)穿過支撐框架(1)的立板通向內部的折紙管柔性結構驅動裝置(2)，間距調整裝置(5)位于兩個折紙管柔性結構驅動裝置(2)之間，脈管(6)在支撐框架(1)外與羽毛相連，若干羽毛形成尾翼。

2.根據權利要求1所述的一種仿鳥尾展開機構的驅動單元，其特征在于，所述的支撐框架(1)的左右立板上設置懸掛軸(8)，所述的懸掛軸(8)與飛行器尾部相連，支撐框架(1)整體可以在俯仰方向繞懸掛軸(8)旋轉。

3.根據權利要求2所述的一種仿鳥尾展開機構的驅動單元，其特征在于，所述的折紙管柔性結構驅動裝置(2)的高度位于支撐框架(1)高度中間段，懸掛軸(8)位于支撐框架(1)兩邊立板的中部偏高處以維持總體平衡充氣管(7)在懸掛軸(8)向下一段距離的位置。

4.根據權利要求1所述的一種仿鳥尾展開機構的驅動單元，其特征在于，所述的支撐框架(1)采用輕質鋁合金材料。

5.根據權利要求1所述的一種仿鳥尾展開機構的驅動單元，其特征在于，所述的間距調整裝置(5)為等節距的圓柱壓縮彈簧，初始時為零載荷狀態，脈管(6)底端在彈簧每一圈的同一圓周角位置與彈簧相連，此時脈管平行放置，脈管底部的間距即彈簧的節距；彈簧受驅動力壓縮使脈管底部等間距收攏，驅動力與彈簧彈力在框架內平衡；設定彈簧彈性系數k與材料剪切模量G、線徑d、中徑D及有效圈數N有關，公式為彈簧彈力即驅動載荷大小與壓縮長度成正比，比例系數即彈簧彈性系數；彈簧受兩端驅動力作用壓縮長度為2x時，受到的驅動力大小