一種微型撲翼飛行器的撲翼機構及微型撲翼飛行器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種微型撲翼飛行器的撲翼機構及微型撲翼飛行器。本實用新型專利技術提供了一種微型撲翼飛行器的撲翼機構，包括機架、連桿和前翼，所述機架上設有旋轉驅動裝置和與所述旋轉驅動裝置連接的減速機構，所述減速機構包括旋轉輸出部，所述機架鉸接有平面連桿機構，所述平面連桿機構為平行四邊形機構，所述連桿的一端與所述旋轉輸出部鉸接。本實用新型專利技術還提供了一種微型撲翼飛行器。本實用新型專利技術的有益效果是：具有撲動、折翼、前翼扭轉的運動特性，具有良好的對稱性，增加了飛行器的飛行穩定性，擁有復雜靈活的機翼運動，有利于實現復雜的飛行任務，結構簡單、緊湊，體積小，重量輕，適合對體積和重量要求比較高的微型撲翼飛行器。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及撲翼機構，尤其涉及ー種微型撲翼飛行器的撲翼機構及具有該撲翼機構的微型撲翼飛行器。
技術介紹
1992年，美國國防高級研究計劃局(DAPRA)在美軍智庫蘭德公司(RAND)舉辦一次未來軍事會議上提出了微型飛行器(MAV)的概念飛行器的各個方向尺寸不超過15厘米，重量小于100克，有效載荷1-18克，巡航速度30-60公里/小時，續航時間20-60分鐘，最大航程為1-10公里。經過一系列研討會，專家們一致 認為MAV應有ー下特點(I)應是適合軍用的系統；(2)能攜帯全天候的近距離成像系統，分辨率應足以使操作人員分辨出發送區內的重要細節；(3)應具有準確確定地理位置的能力；(4)重量輕、堅固耐用，以便能夠放在士兵的背包里攜帯；(5)價格低廉，甚至可一次性使用；(6)隱蔽性好，不易被敵人發現，不應暴露使用人員的位置。概念ー經提出就得到廣泛關注各國專家先后研制出“iBird-bot，，,“Microrobotic Fly，，,“蜂鳥 NAV，，“Delfly Micro” “SmartBird”等一系列仿生撲翼飛行器，在仿生前飛，后退，懸停等高難度動作方面有了技術性的突破。微型飛行器按運動機構不同分為固定翼飛行器、旋翼飛行器和仿生撲翼飛行器。從仿生學角度講在微小尺寸下，撲翼飛行器相對于固定翼飛行器和旋翼飛行器有著更好的飛行性能。微型撲翼飛行器結構尺寸與小型鳥類或昆蟲比較接近。從仿生學角度講小型鳥類和昆蟲的翅膀運動有三種上下撲動、沿飛行方向前后運動(與上下撲動運動的合運動為“O”型，“8”字型，雙“8”字型)，沿翅根方向的扭轉運動以及折翼運動等等。現行的微型飛行器主要應用單曲柄雙搖桿機構，只能實現簡單的上下撲動，并且機翼左右運動具有不對稱性，増加了飛行器的飛行不穩定性，并沒有像鳥類那樣擁有復雜靈活的機翼運動，難以實現復雜的飛行任務。
技術實現思路
為了解決現有技術中的問題，本技術提供了一種微型撲翼飛行器的撲翼機構及具有該撲翼機構的微型撲翼飛行器，適用于仿生撲翼飛行器的低、中、高頻撲動飛行，能夠實現類似飛鳥ー樣上下撲動、折翼和前翼沿翅根方向的扭轉運動。本技術提供了一種微型撲翼飛行器的撲翼機構，包括機架、連桿和前翼，所述機架上設有旋轉驅動裝置和與所述旋轉驅動裝置連接的減速機構,所述減速機構包括旋轉輸出部，所述機架鉸接有平面連桿機構，所述平面連桿機構為平行四邊形機構，所述連桿的一端與所述旋轉輸出部鉸接，所述連桿的另一端與所述平行四邊形機構連接，所述平行四邊形機構包括主動連桿、從動連桿、第一平行連桿和第二平行連桿，所述第一平行連桿、第ニ平行連桿中的任意一個或其組合連接有主翼，所述第一平行連桿通過組合鉸鏈與所述前翼鉸接，所述第二平行連桿通過扭轉連塊與所述前翼鉸接，所述連桿、主翼、組合鉸鏈、扭轉連塊、前翼和平行四邊形機構至少有ニ個并對稱設置。作為本技術的進ー步改進，所述連桿的端部為所述主動連桿。作為本技術的進ー步改進，所述前翼包括擺桿和與所述擺桿連接的前翼體，所述擺桿通過所述組合鉸鏈與所述第一平行連桿鉸接，所述擺桿通過所述扭轉連塊與所述第二平行連桿鉸接。作為本技術的進ー步改進，所述組合鉸鏈包括第一鉸鏈體和第二鉸鏈體，所述第一鉸鏈體和第二鉸鏈體鉸接，所述第一鉸鏈體與所述第一平行連桿鉸接，所述第二鉸鏈體與所述前翼的擺桿鉸接。 作為本技術的進ー步改進，所述第二鉸鏈體與所述前翼的擺桿通過連接桿鉸接。作為本技術的進ー步改進，所述扭轉連塊包括相垂直的側面和端面，所述扭轉連塊的側面與所述第二平行連桿鉸接，所述扭轉連塊的端面與所述擺桿鉸接。作為本技術的進ー步改進，所述扭轉連塊的側面與所述第二平行連桿鉸接的旋轉軸與所述扭轉連塊的端面與所述擺桿鉸接的旋轉軸相垂直。作為本技術的進ー步改進，所述旋轉輸出部為電機，所述主翼與所述前翼之間連接有弾性薄膜。作為本技術的進ー步改進，所述電機為空心杯電機。作為本技術的進ー步改進，所述減速機構為ニ級減速機構。作為本技術的進ー步改進，所述ニ級減速機構包括與所述電機連接的第一齒輪、與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪、與所述第二齒輪通過轉軸連接的第三齒輪和與所述第三齒輪嚙合的第四齒輪，所述旋轉輸出部為第四齒輪，所述連桿的一端與所述第四齒輪的法面鉸接。本技術還提供了一種微型撲翼飛行器，包括如上述的任一項所述的微型撲翼飛行器的撲翼機構。本技術的有益效果是通過上述方案，具有撲動、折翼、前翼扭轉的運動特性，具有良好的対稱性，増加了飛行器的飛行穩定性，擁有復雜靈活的機翼運動，有利于實現復雜的飛行任務，結構簡単、緊湊，體積小，重量輕，適合對體積和重量要求比較高的微型撲翼飛行器。附圖說明圖I是本技術一種微型撲翼飛行器的撲翼機構的主視圖；圖2是本技術所述微型撲翼飛行器的撲翼機構的右視圖；圖3是本技術所述微型撲翼飛行器的撲翼機構的立體結構示意圖；圖4是本技術所述微型撲翼飛行器的撲翼機構的另一視角的立體結構示意圖；圖5是圖4的局部放大圖A ;圖6是本技術所述微型撲翼飛行器的撲翼機構的結構分解示意圖；圖7是圖6的局部放大圖B。具體實施方式以下結合附圖說明及具體實施方式對本技術進ー步說明。圖I至圖7中的附圖標號為機架100 ;電機I ;ニ級減速機構2 ;第ー齒輪21 ;第ニ齒輪22 ;第三齒輪23 ;第四齒輪24 ;連桿3 ;平行四邊形機構4 ;第一平行連桿41 ;第二平行連桿42 ;組合鉸鏈5 ;扭轉連塊6 ;主翼7 ;前翼8 ;擺桿81 ;連接桿82。如圖I至圖7所示，一種微型撲翼飛行器的撲翼機構，包括機架100、連桿3和前翼8，所述機架100上設有旋轉驅動裝置和與所述旋轉驅動裝置 連接的減速機構，所述減速機構包括旋轉輸出部，所述機架100鉸接有平面連桿機構，所述平面連桿機構為平行四邊形機構4，所述連桿3的一端與所述旋轉輸出部鉸接，所述連桿3的另一端與所述平行四邊形機構4連接，所述平行四邊形機構4包括主動連桿、從動連桿、第一平行連桿41和第二平行連桿42，所述第一平行連桿41、第二平行連桿42中的任意一個或其組合連接有主翼7，所述第一平行連桿41通過組合鉸鏈5與所述前翼8鉸接，所述第二平行連桿42通過扭轉連塊6與所述前翼8鉸接，所述連桿3、主翼7、組合鉸鏈5、扭轉連塊6、前翼8和平行四邊形機構4至少有ニ個并對稱設置。所述機架100鉸接有平面雙曲柄雙搖桿機構，所述雙曲柄雙搖桿機構中的搖桿為平行四桿機構，該平行四桿機構至少有ニ個并對稱設置。如圖I至圖7所示，所述連桿3的端部為所述主動連桿，即所述連桿3的端部分別與所述第一平行連桿41、第二平行連桿42的端部鉸接，形成所述主動連桿。如圖I至圖7所示，所述前翼8包括擺桿81和與所述擺桿81連接的前翼體，所述擺桿81通過所述組合鉸鏈5與所述第一平行連桿41鉸接，所述擺桿81通過所述扭轉連塊6與所述第二平行連桿42鉸接。如圖I至圖7所示，所述組合鉸鏈5包括第一鉸鏈體51和第二鉸鏈體52，所述第一鉸鏈體51和第二鉸鏈體52鉸接，所述第一鉸鏈體51與所述第一平行連桿41鉸接，所述第二鉸鏈體52與所述前翼8的擺桿81鉸接。如圖I至圖7所示，所述第二鉸鏈體52與所述前翼8的擺桿81通過連接桿82鉸接。如圖I至本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微型撲翼飛行器的撲翼機構，其特征在于：包括機架、連桿和前翼，所述機架上設有旋轉驅動裝置和與所述旋轉驅動裝置連接的減速機構，所述減速機構包括旋轉輸出部，所述機架鉸接有平面連桿機構，所述平面連桿機構為平行四邊形機構，所述連桿的一端與所述旋轉輸出部鉸接，所述連桿的另一端與所述平行四邊形機構連接，所述平行四邊形機構包括主動連桿、從動連桿、第一平行連桿和第二平行連桿，所述第一平行連桿、第二平行連桿中的任意一個或其組合連接有主翼，所述第一平行連桿通過組合鉸鏈與所述前翼鉸接，所述第二平行連桿通過扭轉連塊與所述前翼鉸接，所述連桿、主翼、組合鉸鏈、扭轉連塊、前翼和平行四邊形機構至少有二個并對稱設置。

【技術特征摘要】
1.一種微型撲翼飛行器的撲翼機構，其特征在于包括機架、連桿和前翼，所述機架上設有旋轉驅動裝置和與所述旋轉驅動裝置連接的減速機構，所述減速機構包括旋轉輸出部，所述機架鉸接有平面連桿機構，所述平面連桿機構為平行四邊形機構，所述連桿的一端與所述旋轉輸出部鉸接，所述連桿的另一端與所述平行四邊形機構連接，所述平行四邊形機構包括主動連桿、從動連桿、第一平行連桿和第二平行連桿，所述第一平行連桿、第二平行連桿中的任意一個或其組合連接有主翼，所述第一平行連桿通過組合鉸鏈與所述前翼鉸接，所述第二平行連桿通過扭轉連塊與所述前翼鉸接，所述連桿、主翼、組合鉸鏈、扭轉連塊、前翼和平行四邊形機構至少有二個并對稱設置。2.根據權利要求I所述微型撲翼飛行器的撲翼機構，其特征在于所述前翼包括擺桿和與所述擺桿連接的前翼體，所述擺桿通過所述組合鉸鏈與所述第一平行連桿鉸接，所述擺桿通過所述扭轉連塊與所述第二平行連桿鉸接。3.根據權利要求2所述微型撲翼飛行器的撲翼機構，其特征在于所述組合鉸鏈包括第一鉸鏈體和第二鉸鏈體，所述第一鉸鏈體和第二鉸鏈體鉸接，所述第一鉸鏈體與所述第一平行連桿鉸接，所述第二鉸鏈體與所述前翼的擺桿鉸接。4...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周超英，何亞男，周啟生，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學深圳研究生院，
類型：實用新型
國別省市：