[發明專利]四驅動能量可調連續帶翼可變傾角直動式飛行器

在審

• 申請號: 202111362291.5
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114056564A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 廖振強;朱佾;王一迪;趙雪;盛松梅;邱明;夏青元
• 申請（專利權）人: 蘇州高博軟件技術職業學院
• 主分類號: B64C39/00
• 分類號: B64C39/00;B64C21/08;B64D27/24
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 項凱

本發明涉及四驅動能量可調連續帶翼可變傾角直動式飛行器。機身框架四周對稱的安裝固定有四個豎直方向的滑道，四個連接件分別滑動連接在四個滑道上，四個帶翼分別連接在四個連接件上且可相對轉動，帶翼包括帶翼框架，以及安裝在帶翼框架上的軟質帶，帶翼框架內還設置有帶輪、張緊輪以及驅動電機，用于帶翼工作狀態與復位狀態的切換，傳動機構連接在四個連接件上，設置在機身框架上的電動機通過第二減速器減速后帶動傳動機構運動使四個連接件同步上下滑動，分別設置在四個連接件上的四個步進電機通過四個第三減速器減速后分別帶動四個帶翼轉動。

技術領域

本發明涉及可動翼飛行器和飛行機器人領域，特別是一種用于四驅動能量可調連續帶翼可變傾角直動式飛行器。

背景技術

飛行器飛行方式有固定翼、旋翼和撲翼三種飛行類型，其中撲翼飛行是自然界飛行生物采用的飛行方式，主要利用雙翅的上下撲動同時產生升力和推力，其主要特點是將舉升、懸停和推進功能基于一體，同時具有很強的機動性和靈活性，更適合于執行繞過障礙物等的飛行。對于小尺寸和低速飛行狀態的飛行器，屬于低雷諾數下飛行，撲翼產生的非定常升力比固定翼的定常升力大得多；從推力方面來看，撲翼推進效率比螺旋槳推進效率高。

目前撲翼飛行器研究主要集中在模擬大自然中飛行生物的飛行姿態設計各種撲翼機構。撲翼驅動機構劃可以分為多自由度撲翼驅動機構與單自由度撲翼驅動機構，前者能實現復雜的運動形式，但機構相對龐大復雜，后者驅動機構只需要實現拍打運動，通過固定機翼的后緣形成一個隨機翼拍打而變化的迎角來實現扭轉運動。

但這些撲翼機構的共同問題是總體氣動效率偏低，甚至低于同尺度的固定翼微型飛行器。撲翼飛行器總體效率低下的主要原因是目前研究中大多是簡單的仿造鳥類或昆蟲翅膀的外形和撲動運動，卻很難實現飛行生物撲翼上下撲動過程中利用翼翅自身姿態和結構的改變減小空氣阻力并產生非定常氣動力，由此產生的氣動效率較低問題嚴重制約了撲翼式飛行器的普及應用。同時，目前的撲翼飛行器大多無法實現垂直起降和空中懸停，靈活性和機動性還不夠好。

發明內容

本發明的目的是提供一種非常顯著的減小撲翼型飛行器撲翼復位過程阻力、提升氣動效率、方便實現垂直起降、能快速切換飛行方向、飛行靈活性和機動性非常好的四驅動能量可調連續帶翼可變傾角直動式飛行器，以解決現有技術中存在的上述問題。

實現本發明目的的技術解決方案是：

提供一種四驅動能量可調連續帶翼可變傾角直動式飛行器，包括帶翼、連接件、驅動電機、第一減速器、機身框架、傳動機構、電動機、第二減速器、步進電機、第三減速器和滑道，所述機身框架四周對稱的安裝固定有四個豎直方向的所述滑道，四個所述連接件分別滑動連接在四個所述滑道上，四個所述帶翼分別連接在四個所述連接件上且可相對轉動，所述帶翼包括帶翼框架，以及套裝在帶翼框架上的連續的軟質帶，所述帶翼框架內還設置有驅動電機和第一減速器，所述驅動電機通過所述第一減速器減速后帶動所述軟質帶圍繞所述帶翼框架運動，所述傳動機構連接在四個所述連接件上，設置在所述機身框架上的所述電動機通過設置在所述機身框架上的所述第二減速器減速后帶動所述傳動機構運動使四個連接件同步上下滑動，分別設置在四個所述連接件上的四個所述步進電機分別通過設置在四個所述連接件上的四個第三減速器減速后分別帶動四個所述帶翼轉動。

進一步的是，所述帶翼框架上設置有框架左縱梁、框架連接桿、框架右縱梁、電機安裝孔、張緊輪安裝桿、框架橫梁以及帶翼轉軸，所述軟質帶包括相對設置的軟質帶迎風面、軟質帶背風面以及軟質帶通孔，所述連接件設置有滑道孔，推桿安裝孔和帶翼轉軸孔，所述滑道孔的軸線與所述帶翼轉軸孔的軸線垂直，所述滑道插裝在所述滑道孔內且可滑動，所述帶翼轉軸插裝在所述帶翼轉軸孔內且可轉動；所述框架橫梁連接所述框架左縱梁和所述框架右縱梁，所述帶輪插裝在所述框架連接桿的端點位置，所述驅動電機設置在所述電機安裝孔，所述張緊輪插裝在所述張緊輪安裝桿的中間位置。